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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) _}e7L7B7g  
    ) Ab6!"'  
    应用示例简述 Cx+WLD  
     )XP#W|;  
    1. 系统说明 ?AnjD8i  
     wMz-U- z  
    光源 p`:*mf  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) -*|:v67C&  
     元件 3T|Y}  
    — 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 w!WRa8C  
     探测器 /}w#Jk4pD  
    — 干涉条纹 zUs~V`0  
     建模/设计 4O`6h)!NQ  
    — 光线追迹：初始系统概览 H\fcY p6  
    — 几何场追迹加(GFT+)： LZM,QQ  
     计算干涉条纹。 )d +hZ'  
     分析对齐误差的影响。 @8=vFP'  
     G[3k  
    2. 系统说明 tx0Go'{  
     /Fv/oY  
    参考光路 Z&FkLww  
    )RwBg8  
    3. 建模/设计结果 2'wr={>W  
    >*dQqJI  
    K8 b+   
    4. 总结 M%$ DT  
     LY-lTr@A^  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 M[aT2A  
     2wx!Lpr<i_  
    1. 仿真 xfq]9<  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 )Fqy%uR8  
    2. 计算 5M%,N-P^  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 >dpbCPJ9[  
    3. 研究 yjEI/9_  
    不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 Z-)[1+Hs  
    i`prv&  
    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。 Tu]&^[B('  
     0Injyc*bMF  
    应用示例详细内容 j$@?62)6  
    系统参数 8> UKIdp  
    1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 M@|w[ydQG  
     HWqLcQ d:P  
     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。 izCaB~{/  
    '_B_&is  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 31~hlp;  
     tbq|,"  
    2. 说明：光源 6Wj@r!u  
     ht?CH Uu  
    _u> t3RUA  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 ajW[eyX  
     因此，相干长度大于1m $`|5/,M%QN  
     此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 z@zD .  
     在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 ~}BJ0P(VMc  
    }wG,BB%N  
    2Ok?@ZdjA{  
     q"S(7xWS  
    3. 说明：光源 mA& =q_gS  
    +%P t_  
    j"5Pe  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 lLH$`Wnv  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 EYG"49 c  
     因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 2G?$X?  
     与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。
     [*<.?9n)or  
    4. 说明：光学元件 B={/nC}G~  
    yVaUt_Zi  
    pA<eTlH  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 Q uB+vL  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 ~z5@V5 z  
     所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 sGSsUO:@j;  
     透镜材料为N-BK7。 RcQ>eZHl  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 2B^~/T<\  
      l^P#kQA  
    0h22V$  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 V] rhVMA  
     6 *Zj]is  
    yO=p3PV d  
     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)。 Pey//U  
     由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 Km,*)X.-5  
    &pM'$}T*  
    6. 分光器的设置 I:i<>kG  
    B| tzF0;c  
    ?4 qkDtm  
    bp#fyG"  
     为实现光束分束，采用理想光束分束器。 ~AQ>g#|%  
     出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 3qtr9NI  
     随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1，对应于两个光束分束器 b$Ln} <  
    $Z ]z  
    7. 合束器的设置 lyyX<=E{)  
    Lj8)' [K"  
    4}i*cB `  
    /PXioiGcs  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 [SkKz>rC  
     为此，必须选择两个输入通道的叠加，才能得到期望的干涉图。 sK&,):"]R  
    yyP'Z~0  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 !2$ z *C2;  
    L]I3P|y_  
    {^J!<k,R\;  
     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)。 ]9*;;4M g  
    应用示例详细内容 'a#mViPTQ)  
    仿真&结果 `4V"s-T'  
    zmiZ]uq  
    1. 结果：利用光线追迹分析 Fnb2.R'+  
    _ij$f<  
     首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 g6%Z)5D]!  
     对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    h%TLD[[/jr  
    WhFS2Jl0  
    2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 ]GX \|1L  
    F\:(*1C  
    Hm fXe  
     现在，利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 j)by}}  
     由于采用高斯光束，图形边缘光强衰减迅速。 ?gSSli[  
     因为干涉长度大，干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
    J-V49X#  
    (?3[3 w~  
    3. 对准误差的影响：元件倾斜 FRZs[\I|iT  
    ``u:lL  
     元件倾斜影响的研究，如球面透镜。 rwSbqL^eM  
     因此，通过使用独立方向和参数运行，原件角度由0°变化至5°。 ,a0pAj  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。 HI`q1m.  
    +@<KC  
    4. 对准误差的影响：元件平移 j1q[c,  
    KKEN'-3  
     元件移动影响的研究，如球面透镜。 I%"'*7 U  
     现在，通过使用独立位置和参数运行，组件X位置有0mm修正为0.5mm。 # ??%B  
     结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。  f:wd&V  
    0q,pi qjO  
    "NzD1k6.L  
    5. 总结 Kesy2mE  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 C5@V/vA  
    aY)2eY  
    4. 仿真 ]]BOk  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 l&W;b6L  
    c|AtBgvf  
    5. 计算 {G3i0 r  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 B$vr'U   
    4woO;Gm  
    6. 研究 lA^+Flh  
    不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 1J}8sG2`  
    `f9gC3Hk  
    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。 2p!"p`b~  
    ~AZWds(,N  
    扩展阅读 iqwkARG"  
    2c(aO[%h9  
    1. 扩展阅读 @Uo6>-W F  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 MCc$TttaVz  
    %Dig)<yx  
     开始视频 feX^~gM  
    - 光路图介绍 +4qU>  
    - 参数运行介绍 Q_p[k KH  
    - 参数优化介绍 . +  
     其他测量系统示例： RJ4. kt  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) }uY!(4Rw  
    WYrI|^[>  
    bb-qO#E  
    QQ：2987619807     8K"+,s(%R  
     
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