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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) c"1d#8J  
    EZBzQ""  
    应用示例简述 ^i\1c-/  
     v1)6")8o+  
    1. 系统说明 I_7EfAqg(  
     wP"|$HN  
    光源 >oDP(]YGg  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) f*Js= hvO  
     元件 zX`RN )C  
    — 分束器和合束器，消色差准直透镜系统，位相延迟器，待测球面透镜 0+LloB  
     探测器 ArK9E!`^  
    — 干涉条纹 !yrHVc  
     建模/设计 G9Tix\SpF  
    — 光线追迹：初始系统概览 |'_<(z  
    — 几何场追迹加(GFT+)： #" -^;Z  
     计算干涉条纹。 S '+"+%^tj  
     分析对齐误差的影响。 @un }&URp  
     rK|&u v*b  
    2. 系统说明 BxYA[#fd}  
     V}+;b bUc-  
    参考光路 krc!BK`V  
    Ypj)6d  
    3. 建模/设计结果 mC(t;{  
    HH@xn d  
    Pc== ]H(  
    4. 总结 WEAXqDjM  
     *wcoDQ b;  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 ,>v9 Y#U  
     v*'\w#  
    1. 仿真 ,5*xE\9G  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 Z]\^.x9S  
    2. 计算 NI:N W-!  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 olh3 R.M<  
    3. 研究 1Z8oN3  
    不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 { ][7Np!y  
    d2yHfl]3  
    利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 >Fk `h=Wd  
     @$Kq<P  
    应用示例详细内容 J5 ( D7rp#  
    系统参数 z}8L}:  
    1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 @ibPL+~-_  
     6FMW g:{  
     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。 eH/\7)z  
    <W') ~o}  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 Q.dy $`\  
     Q9tE^d+%  
    2. 说明：光源 u@u.N2H.%  
     W+C_=7_  
    i9U_r._qj;  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 fO!O" D5  
     因此，相干长度大于1m aZGDtzNG5h  
     此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 q%Jy>IXt  
     在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 Jd"s~n<>K  
    q'@Ei4  
    wD^do  
     X`QW(rq  
    3. 说明：光源 ! H=k7s  
    >1I2R/'  
    HKN"$(Q  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 e`M]ZG rr  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 E?4@C"Na  
     因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 AeCG2!8^0  
     与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。
     H-KwkH`L4  
    4. 说明：光学元件 (jMAa%  
    L^{;jgd&T9  
    P`I G9  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 1$D`Z/N"A  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 :_,]?n  
     所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 aX'g9E  
     透镜材料为N-BK7。 |$?Ux,(6  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 O| 6\g>ew  
     7r[ %| :  
    PeUd  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 Yj7= T%5  
      |iUfM3  
    [^}>AC*im  
     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)。 bZay/ Zkj  
     由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 w*xUuwi  
    Ld3Bi2d|  
    6. 分光器的设置 3 [)s;e  
    /\a]S:V-j  
    Xm=^\K3  
    nB@iQxcz  
     为实现光束分束，采用理想光束分束器。 nHA`B.:B  
     出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 j_'rhEdLP  
     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 }vUlTH  
    ^A "lkV7  
    7. 合束器的设置 ]pRfY9w  
    keQXJ0  
    IgiF,{KE,  
    ')u5l  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 ]O7.ss/2  
     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。 teOBsFy/I  
    gAr`hXO  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 &Ky u@Tt  
    $v'Y:  
    s\Pt,I@Y_  
     增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 2}Z4a\YX  
    应用示例详细内容 UrhM)h?%  
    仿真&结果 {NY~JFM  
    Rg?{?qK\K  
    1. 结果：利用光线追迹分析 OSa}8rlr'  
    .qIy7_^  
     首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 c.8((h/  
     对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    G_^iR-  
    9o`7Kc/g  
    2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 s !hI:$J.  
    ]/o12pI  
    x!C8?K =|  
     现在，利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 ovDJ{3L6O  
     由于采用高斯光束，图形边缘光强衰减迅速。 #6N+5Yx_[  
     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。
    {C/L5cZ]J  
    xMNNXPz(  
    3. 对准误差的影响：元件倾斜 .L^pMU+!^  
    YXX36  
     元件倾斜影响的研究，如球面透镜。 YA"Ti9-EV  
     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°。 >d{dZD}  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。 b.R!2]T]i^  
    *^@#X-NG  
    4. 对准误差的影响：元件平移 2JiAd*WK  
    <'}b*wUB  
     元件移动影响的研究，如球面透镜。 n^iNo  
     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。 :Su#xI  
     结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 <?LfOSdMs^  
    Z;GIlgK9  
    G`]v_`>  
    5. 总结 Sa;<B:|  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 pHen>BA[  
    j{{~ZM  
    4. 仿真 r zMFof  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 Pt6hGSo.  
    aNE9LAms  
    5. 计算 3XeXzPj  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 4<G?  
    *xE"8pN/  
    6. 研究 m]FaEQVoE  
    不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 9Z,*h-o  
    e2AN[Ar  
    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。 lAdDu  
    bA@ /B'  
    扩展阅读 `z|= ~  
    M}Nb|V09  
    1. 扩展阅读 <w0NPrS]  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 2;r]gT~  
    1Pk mg%+  
     开始视频 4S,.R  
    - 光路图介绍 r]A" Og_U  
    - 参数运行介绍 lLuID  
    - 参数优化介绍  Y{B9`Z  
     其他测量系统示例： (^sh  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) \Fj5v$J-  
    kOs(?=  
    yicO!:bM  
    QQ：2987619807     )W&o?VRfO  
     
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