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FRED中球差的表述 打開FRED軟件，設(shè)計一個新的平凸透鏡R1=0,R2=-25.4 ;厚度5.08 ;半孔徑12.7材料為標(biāo)準(zhǔn)玻璃。

</p><p><strong>FRED中球差的表述</strong></p><p>打開FRED軟件，設(shè)計一個新的平凸透鏡R1=0,R2=-25.4 ;厚度5.08 ;半孔徑12.7材料為標(biāo)準(zhǔn)玻璃。

FRED具有多種允許用戶控制參數(shù)的圖形選項，如配色方案、色彩等級數(shù)、繪圖縮放比例、3D視角視圖、FFT、平滑數(shù)據(jù)、范圍以及更多。 圖2 FRED模擬帶有噪聲的高斯激光光束的能量圖 接下來，利用兩個相同的平凸透鏡來設(shè)置一個空間濾波器，如圖3所示。在放置第二個透鏡到模型之前，FRED最佳幾何聚焦特性可以用來確定小孔的最佳位置。

④容差分析對齊靈敏度對于測定設(shè)計公差以及激光二極管/光纖包的可行性，理解光纖對齊靈敏度是非常有必要的。使用FRED腳本功能可以很容易的完成這件事。

一個平凸透鏡放置在掩膜的后面，相應(yīng)的具有吸收的探測器平面放置在透鏡的焦平面處。 考慮恒星的測量。恒星由一個多色光光源模擬，它在一個小的角度范圍內(nèi)照射干涉儀，這對應(yīng)于它的角直徑。正常入射在兩個路徑P1和P2之間沒有光程差。然而，進(jìn)入到干涉儀中光線的光程差會隨著角度的增大而增大。探測器上生成的干涉圖樣的一些例子如圖2所示。

在本文中，一種經(jīng)典的邁克遜恒星干涉儀將會在FRED里面進(jìn)行設(shè)計和分析。恒星干涉儀設(shè)計系統(tǒng)的幾何結(jié)構(gòu)如圖1所示。干涉儀由四個反射鏡、一對小孔、一個正透鏡和一個探測儀組成。圖1.邁克爾遜恒星干涉儀的幾何結(jié)構(gòu)。反射鏡M1和M2由可變的距離d分開。另一組反射鏡使光線轉(zhuǎn)向通過不透明掩膜上的一對小孔上。一個平凸透鏡放置在掩膜的后面，相應(yīng)的具有吸收的探測器平面放置在透鏡的焦平面處。

一個平凸透鏡放置在掩膜的后面，相應(yīng)的具有吸收的探測器平面放置在透鏡的焦平面處。 考慮恒星的測量。恒星由一個多色光光源模擬，它在一個小的角度范圍內(nèi)照射干涉儀，這對應(yīng)于它的角直徑。正常入射在兩個路徑P1和P2之間沒有光程差。然而，進(jìn)入到干涉儀中光線的光程差會隨著角度的增大而增大。探測器上生成的干涉圖樣的一些例子如圖2所示。

一個平凸透鏡放置在掩膜的后面，相應(yīng)的具有吸收的探測器平面放置在透鏡的焦平面處。考慮恒星的測量。恒星由一個多色光光源模擬，它在一個小的角度范圍內(nèi)照射干涉儀，這對應(yīng)于它的角直徑。正常入射在兩個路徑P1和P2之間沒有光程差。然而，進(jìn)入到干涉儀中光線的光程差會隨著角度的增大而增大。探測器上生成的干涉圖樣的一些例子如圖2所示。

纖心和包層的折射率大小分別是1.465和1.47，它們之間的折射率差為0.36%。 圖4. 單模光纖示意圖 模型中還包含了一個吸收涂敷層，或者是夾層，覆蓋在光纖表面。 在FRED中定義的光纖是一個組件，它包含了多個元件基元：一個圓柱體用于纖芯、光管用于包層和涂敷層。

③14 μm 空間濾波器內(nèi)的Gabor分解在FRED中對空間過濾系統(tǒng)進(jìn)行建模（如圖2所示）。產(chǎn)生相干準(zhǔn)直的 He-Ne激光。光源由 21 x 21 條，直徑為 6 mm 的橢圓形孔徑中的光線組成。光線穿過焦距為 52 mm 的平凸透鏡。空間過濾器放置在焦點處。

③14 μm 空間濾波器內(nèi)的Gabor分解在FRED中對空間過濾系統(tǒng)進(jìn)行建模（如圖2所示）。產(chǎn)生相干準(zhǔn)直的 He-Ne激光。光源由 21 x 21 條，直徑為 6 mm 的橢圓形孔徑中的光線組成。光線穿過焦距為 52 mm 的平凸透鏡。空間過濾器放置在焦點處。

14μm空間濾波器內(nèi)的Gabor分解 在FRED中模擬的一個空間濾波系統(tǒng)如圖2所示。創(chuàng)建了相干準(zhǔn)直的He-Ne激光束。光源由直徑為6mm的橢圓孔徑內(nèi)的21*21條光線組成。光線通過焦距為52mm的平凸透鏡。空間濾波器放置在焦點上。空間濾波器的直徑是基于透鏡焦距和光束直徑計算而得。

因此，此類鏡頭在成像時會產(chǎn)生較強的球差。

牛頓環(huán)案例分析簡介牛頓環(huán)作為經(jīng)典的等厚干涉現(xiàn)象，其物理本質(zhì)是當(dāng)平行單色光垂直入射到由平凸透鏡與平玻璃板組成的空氣薄膜時，薄膜上下表面反射的兩束光因光程差產(chǎn)生相位突變，最終在觀測平面形成以接觸點為中心的明暗交替同心圓環(huán)條紋。

系統(tǒng)中的兩個反射鏡是通過兩個FRED的“Mirror”對象，它們都具有“反射”涂層和“反射所有”光線追跡控件。每個反射鏡位于距離分束器20mm處，一個在+y方向上平移，另一個在+z方向上。最后，在垂直于分束器的組合光束方向上，添加一個吸收表面和對應(yīng)的分析面，模型就完成了。運行光譜儀重現(xiàn)光源光譜在初始結(jié)構(gòu)中，干涉儀兩光束路徑具有相同的路徑長度，即光程差（OPD）為零。

系統(tǒng)中的兩個反射鏡是通過兩個FRED的“Mirror”對象，它們都具有“反射”涂層和“反射所有”光線追跡控件。每個反射鏡位于距離分束器20mm處，一個在+y方向上平移，另一個在+z方向上。最后，在垂直于分束器的組合光束方向上，添加一個吸收表面和對應(yīng)的分析面，模型就完成了。運行光譜儀重現(xiàn)光源光譜在初始結(jié)構(gòu)中，干涉儀兩光束路徑具有相同的路徑長度，即光程差（OPD）為零。

球透鏡封裝的激光二極管耦合到光纖系統(tǒng)原理圖（側(cè)視圖）直徑為1.5mm的球透鏡是Mitsubishi激光二極管集成的一部分，它的位置在距離激光二極管發(fā)射表面1.88mm處。 在FRED中使用球形元件基元，就可以創(chuàng)建該透鏡。為方便起見，全局坐標(biāo)原點選在球透鏡的輸出表面與光軸的交點處。 圖3.

系統(tǒng)中的兩個反射鏡是通過兩個FRED的“Mirror”對象，它們都具有“反射”涂層和“反射所有”光線追跡控件。每個反射鏡位于距離分束器20mm處，一個在+y方向上平移，另一個在+z方向上。最后，在垂直于分束器的組合光束方向上，添加一個吸收表面和對應(yīng)的分析面，模型就完成了。運行光譜儀重現(xiàn)光源光譜在初始結(jié)構(gòu)中，干涉儀兩光束路徑具有相同的路徑長度，即光程差（OPD）為零。

使用一個有效直徑為50毫米、焦距為578毫米的平凸透鏡。為了表示不對稱的像差，用Zernike條紋相位面來增加像散和慧差像差。 還使用了-0.7的圓錐系數(shù)。 平凸透鏡會導(dǎo)致大的球差。下圖是鏡頭數(shù)據(jù)編輯器。 背面的焦點是571.982毫米。以下是光路圖。可以使用分析->波前圖對波前進(jìn)行分析。下圖展示的是波前圖的分析結(jié)果。波前PV值 0.3821λ、RMS 0.0881λ。

一個平凸透鏡放置在掩膜的后面，相應(yīng)的具有吸收的探測器平面放置在透鏡的焦平面處。 考慮恒星的測量。恒星由一個多色光光源模擬，它在一個小的角度范圍內(nèi)照射干涉儀，這對應(yīng)于它的角直徑。正常入射在兩個路徑P1和P2之間沒有光程差。然而，進(jìn)入到干涉儀中光線的光程差會隨著角度的增大而增大。探測器上生成的干涉圖樣的一些例子如圖2所示。