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    [分享]使用相干光模拟马赫泽德干涉仪 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-11-23
    测量系统(MSY.0001 v1.1) `U#Po_hq  
    -fQX4'3R  
    应用示例简述 w>vmF cp  
     ?&\h;11T  
    1. 系统说明 *k [kV  
     H9:%6sds  
    光源 X\'E4  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) Vku#;:yUb^  
     元件 "B?R| Xg  
    — 分束器和合束器，消色差准直透镜系统，位相延迟器，待测球面透镜 xfes_v""  
     探测器 d}VALjXHX!  
    — 干涉条纹 %xpd(&)n  
     建模/设计 j`hNZ%a  
    — 光线追迹：初始系统概览 W/a,.M  
    — 几何场追迹加(GFT+)： ~}9Bn)@  
     计算干涉条纹。 F'ENq6  
     分析对齐误差的影响。 G V=OKf#  
     *@~`d*d  
    2. 系统说明 a>?p.!BM  
     ]'6'<S  
    参考光路 ;9vIa7L&  
    Vp\80D&  
    3. 建模/设计结果 MyqiBGTb  
    q>P[nz%  
    !^]q0x  
    4. 总结 qKA_ A%  
     hi0XVC95  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 7\f{'KL  
     ,Q+\h>I  
    1. 仿真 p!QR3k.9s  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 sl%#u9r=  
    2. 计算 e$H|MdYIA  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 wFp~  
    3. 研究 C)U #T)  
    不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 V*>73I  
    {clC n  
    利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 yr%yy+(.k  
     98h :X%  
    应用示例详细内容 7t`E@dm  
    系统参数 T^d#hl.U  
    1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 Kyu@>9Ok  
     ^uM_b  
     通过使用这种干涉仪设置，可测量两完全相同光束线间的相对相移。 0c`sb+?  
    Lblet  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 4bPqmEE  
     prqyoCfq  
    2. 说明：光源 QN3 qF|))  
     bG "6pU  
    Tw}@+-  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 Tm%WWbc  
     因此，相干长度大于1m ?<Z)*CF)  
     此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 v*smI7aH  
     在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 K?$ 9N}+  
    -e &$,R>;  
    U.Pa7tn  
     r^fxyN2V  
    3. 说明：光源 E1^aAlVSD  
    0&.LBv8  
    !p-'t]  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 rf)PAdj|~  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 4u@yJ?U  
     因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 ?OdV1xB  
     与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。
     t) ;   
    4. 说明：光学元件 TlM'g6SQS  
    h_AJI\{"  
    ^xzE^"G6  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 FP.(E9  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 d]^\w'w$  
     所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 @=02  
     透镜材料为N-BK7。 <ur KIu  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 >oVc5}  
     >|v=Ba6R0  
    l0eANB%Y=@  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 &*X3c h  
     5Xp$ yX =  
    kqjxJ5  
     增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 cZPbD;e:  
     由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 }K#iCby4  
    QWU5-p9e8  
    6. 分光器的设置 #k"1wSx16  
    _JfJ%YXy  
    NvXj6U*%  
    nwZ[Ygl|  
     为实现光束分束，采用理想光束分束器。 ]$*$0  
     出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 e}{8a9J<%_  
     随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1，对应于两个光束分束器 <1ztj#B  
    pP?<[ql[w  
    7. 合束器的设置 I@8+k&nXS  
    0L3Bo3:k  
    n,C D4Nv  
    wJ;9),fL  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 rU/-Wq`B  
     为此，必须选择两个输入通道的叠加，才能得到期望的干涉图。 U)&H.^@r$  
    nEjo,   
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 O JZ!|J8?  
     9OrA9r  
    @t{{Q1  
     增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 7H8GkuO  
    应用示例详细内容 H}u)%qY+~  
    仿真&结果 ~EM#Hc,  
    *Y| lO  
    1. 结果：利用光线追迹分析 jUV#HT  
    Mq rt-VPh  
     首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 {|8:U}<#h  
     对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    umq$4}T '$  
    F9>(W#aC  
    2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 ;Xnk+  
    Hl4vLx@  
    =RCfibT!C  
     现在，利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 {[(W4NAlH  
     由于采用高斯光束，图形边缘光强衰减迅速。 -jcrXskb&N  
     因为干涉长度大，干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
    %8bFQNd  
    LH?gJ8`  
    3. 对准误差的影响：元件倾斜 ex;Y n{4  
    Mt7X<?GZm  
     元件倾斜影响的研究，如球面透镜。 FvtM~[Q  
     因此，通过使用独立方向和参数运行，原件角度由0°变化至5°。 BP7<^`i&  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。 [A.eVuV;+  
    [4V|UvKz  
    4. 对准误差的影响：元件平移 ^^j|0qshL  
    H4K(SGx  
     元件移动影响的研究，如球面透镜。 zD#+[XI]K  
     现在，通过使用独立位置和参数运行，组件X位置有0mm修正为0.5mm。 g%<{G/Tz  
     结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 gn;nS{A  
     JsAb q  
    vl#V-UW$4P  
    5. 总结 /_ hfjCE  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 +ik N) D  
    9I^H)~S  
    4. 仿真 O(c4iWm  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 -Y!=Iw 4  
    V.E.~<7D\  
    5. 计算 Ed ?Yk* 4  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 MOH,'@&6^  
    unbcz{&Hb[  
    6. 研究 XH_qA[=c]  
    不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 /ab K/8ZQ  
    $)i"[  
    利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 37za^n?SG  
    v~W6yjp  
    扩展阅读 st1M.}  
    ":ws~Zep  
    1. 扩展阅读 sov62wuqU  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 J[_?>YJ  
    \C'I l w  
     开始视频 (t"YoWA#m  
    - 光路图介绍 X  f'  
    - 参数运行介绍 Hf E;$  
    - 参数优化介绍 F0o18k_"  
     其他测量系统示例： z<C~DH  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) iaq:5||,  
    8mQd*GGu1  
    zfT'!kb,(  
    QQ：2987619807     r:S5x.P2  
     
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