基于Zemax的干涉儀仿真——Fizeau球面干涉儀
最近在用Zemax仿真干涉儀，在這之前查資料都是關(guān)于一些平面干涉儀的仿真，很少有關(guān)于Fizeau型的，尤其是球面干涉儀的仿真，看到很多關(guān)于這方面的問題回復都說利用多重結(jié)構(gòu)仿照Zemax馬赫-澤德干涉儀去做，但是也沒有具體的過程，因此在這里分享一下我仿真的干涉儀步驟方法，具體是利用多重結(jié)構(gòu)完成的仿真。 B.:1fT7lI
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分為三個部分對干涉儀進行設計：準直部分、參考部分、成像部分。 Z1_F)5p n
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1.準直部分。與一般的準直系統(tǒng)設計一樣，根據(jù)所需參數(shù)對準直系統(tǒng)進行設計，可以采用無焦模式設計，也可以反向設計，我是利用第二種方法設計的，評價方法利用波前即可。這一步設計的主要目的是為了得到符合標準的平行光（平面波）。 *U- :2uf
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2.參考部分。由于是球面干涉儀（非球面干涉儀），這一部分的設計應使參考面的光線可以原路返回，因此需要對標準鏡組進行相應設計。下圖是我設計的標準鏡結(jié)構(gòu)，標準鏡最后一個面（最右側(cè)面）為參考面，需要注意對于標準鏡的透射波前以及標準鏡本身都是具有要求的，例如要滿足測量精度優(yōu)于0.1λ，則透射波前優(yōu)于1λ，參考面面形優(yōu)于0.1λ即可，還有另外一些要求因為比較繁瑣，這里不再詳細描述，具體可以參考論文“大口徑高精度斐索干涉儀球面參考鏡設計_曲藝”進行設計。在進行標準鏡的優(yōu)化時，可以使用RAID、RAED操作函數(shù)針對參考面進行優(yōu)化。 *T~b
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3.成像部分。成像部分設計與一般的成像系統(tǒng)設計完全一樣，評價函數(shù)及優(yōu)化方法完全一致，只不過需要根據(jù)測量要求確定視場角等參數(shù)。 qWJHb Dd
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4.利用多重結(jié)構(gòu)將三個部分連通起來。只要三個部分的設計滿足要求，連通按照一般的多重結(jié)構(gòu)將干涉儀光路將三個部分連通起來即可，需要注意的是這里利用多重結(jié)構(gòu)的原因是干涉光路包括標準光路和測量光路，測量光路中存在待測件，因此，兩個光路有區(qū)別，如下圖所示。注意：連通過程也應嚴格保證參考光返回為平行光。 R_b4S%jhx
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5.干涉圖生成。對于不同的元件，只需要在多重結(jié)構(gòu)的測量光路中更換待測元件即可，例如下圖是對一個與參考面同曲率半徑的球面進行測量，按理應該生成零條紋，但系統(tǒng)存在著不可避免的像差，因此條紋圖并非完全為理論上的零條紋。 ^6J*:(eM
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設計過程看起來不復雜，但其中仍存在許多細節(jié)的問題在設計過程中難以處理，因此可以具體到哪一步出現(xiàn)問題都可以討論！
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