摘要本文主要研究了FRED光学软件的使用和干涉模型的建模和光源的建模。本文在简单的介绍了FRED光机模拟软件的基本原理、光机模拟软件与光学设计软件的差别以及初步掌握FRED软件建模的基本操作之后，用FRED软件对小型斐索干涉仪建模，并进行了仿真分析，得出斐索干涉仪通过模型能较好的对实际干涉仪面形检测进行仿真，解决了这一难题，为干涉仪的深入分析提供了技术支持。63020

毕业论文关键词  FRED   干涉仪    建模    仿真分析  

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title    Using FRED simulation analysis of interferometer                    

Abstract This paper mainly studies the use of FRED software to build a  interferometer model and build some sources model. During the interferometer’s actual operation, sometimes the interference fringe has certain deviation compare with the stripes on the theory, looking at the fringe’s features, they are only some simple information, due to the lack of detailed data, further analysis about interferometer components affect of the experiment become a problem. To solve the problem, in this paper ,after simply introducing the basic principle of the FRED optical simulation software  ,I master the basic operation to use FRED software to build a model, then I use FRED software for building mini-type Fizeau interferometer model, and simulation and analysis are carried out, it turns out that a Fizeau interferometer through model can be used for actual interferometer for detecting surface shape simulation, provides the technical support for in-depth analysis of interferometer.

Keywords  FRED    interferometer    model    simulation analysis

1  绪论 1

1.1  课题背景 1

1.2  课题内容 1

1.3 课题意义 2

2  光学软件的简介 3

2.1  现有的光学仿真软件简介 3

2.2  FRED的功能及应用 3

2.3  FRED的原理.7

3  理论知识 9

3.1  干涉原理和斐索干涉仪原理 9

3.2  几种光源的简介 10

3.2.1  点光源 10

3.2.2  HeNe激光光源..10

3.2.3  半导体光源..11

3.2.4  环形光源..11

4  用FRED建模 11

4.1  建模流程图..11

4.2  菲索干涉仪的建模 11

4.2.1  菲索干涉仪设计图..12

4.2.2  建立模型..12

4.3  光源的建模..22

4.3.1  点光源 22

4.3.2  HeNe激光光源..24

4.3.3  半导体光源..25

4.3.4  环形光源..26

4.4  模型仿真结果分析..27

4.4.1光线追迹..27

4.4.2分析仿真..28

4.5  模型分析法的优势与局限性.30

结  论 32

致  谢 33

参考文献 34

1  绪论

1.1  课题背景

在检测领域干涉测量被广泛的应用于高精度检测。斐索干涉仪因其共光路的特点而备受关注。菲索干涉仪是由菲索于1862年提出的，一百多年来经过一代代人的研究，斐索干涉仪已经有很大的发展。很多文献已经对斐索干涉仪的结构及其影响因素已进行了广泛的研究。如Chunsheng Huang 与R.Jozwiciki对斐索干涉仪误差传递模型进行了分析【14-15】，A.E.Lowman等人建立了干涉仪零件检测的模型【16】，J.H.Bruning等人对干涉仪精度的因素进行了详细的分析【17-19】，Ping Zhou对干涉仪测量过程中各种噪声对干涉仪的影响进行了详细的分析【20】。目前关于斐索干涉仪的通用模型建立及面形检测仿真方面的报道一般都是用ZEMAX光学设计软件进行的建模分析，暂时还没有找到用FRED建模仿真分析的文献，由于FRED在模拟效果上较ZEMAX更好，本文就利用FRED对斐索干涉仪进行建模仿真，并对模型的仿真质量进行了分析。