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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) NYs<`6P:Y  
    s*Z yr%R  
    应用示例简述 OYn5k6  
      cz>)6#&O  
    1. 系统说明 ko'V8r `V  
     _bg Zl  
    光源 ! r/~D |  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) !dcvG9JZ  
     元件 GK6CnSV8d  
    — 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 zb02\xvf  
     探测器 b`^?nD7  
    — 干涉条纹 riaL[4c  
     建模/设计 #N64ZXz_  
    — 光线追迹：初始系统概览 D!Nc&|X^  
    — 几何场追迹加(GFT+)： QMrH%Y  
     计算干涉条纹。 /6yVbo"  
     分析对齐误差的影响。 1&7?f  
     X.,R%>O}`P  
    2. 系统说明 ;E5XH"L\  
     [fb9;,x`  
    参考光路 px+]/P <dX  
    )`\Q/TMl5  
    3. 建模/设计结果 9.( [,J  
    MBKF8b'k  
    $#W^JWN1  
    4. 总结 7!m<d,]N  
     _4#7 ?p  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 -49I3&  
     Z("N *`VP;  
    1. 仿真 GkU$Z @  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 ba ,n/yH  
    2. 计算 ]W~M?1 }  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 H_Sv,lwz;c  
    3. 研究 e7&RZ+s#wZ  
    不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 qf<o"B|_9  
    @KLX,1K  
    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。 j> dZ26 >N  
     .W2w/RayC  
    应用示例详细内容 M\7F1\ X  
    系统参数 85] 'I%gT  
    1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 ]*U; }  
     $ kMe8F_  
     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。 vQnhb %  
    yGC HWP  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 DZb0'+jQ  
     2_?VR~mA#  
    2. 说明：光源 hjk]?MC  
     e},:QL0X  
    m c@Z+t'  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 -qpM 6t  
     因此，相干长度大于1m _z.CV<  
     此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 ~YviXSW  
     在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 EBQ_c@  
    ,lFzL3'_0x  
    @$$ J}~{  
     > #9 a&O  
    3. 说明：光源 d& v 7l  
    4Sdj#w  
    /; 21?o  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 z\K %  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 gQY`qz  
     因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 .i` -t"  
     与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。
     <dBz]W  
    4. 说明：光学元件 u3 &# UN  
    K!E\v4  
    16.?4 5  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 +G7[(Wz(z  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 [" ocZ? x  
     所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 pXh`o20I  
     透镜材料为N-BK7。 19oyoi"  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 ;4v`FC>  
     I\j-  
    6ZjY-)h  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 A4;~+L:M  
     #Wb4*  
    BI!EmA  
     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)。 < mFU T  
     由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 \]\GDpu[  
    c@4$)68  
    6. 分光器的设置 ^hT2 ed +  
    [+}0K{(O=  
    UKB/>:R  
    G1ruF8  
     为实现光束分束，采用理想光束分束器。 /~+Fzz  
     出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 |B^Picu  
     随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1，对应于两个光束分束器 tBsvi%F  
    l%yQ{loTh  
    7. 合束器的设置 6bf!v  
    =~)rT8+)  
     _Vc4F_  
    -h8Z@r~a/  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 u`!Dp$P  
     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。 Uhyf  
    0+e 0<'  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 F6h IG G  
    {!.w}  
    KXWz(L!1  
     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)。 TKEcbGhy  
    应用示例详细内容 n2[h`zm1{B  
    仿真&结果 @bnw$U`+  
    yy3`E}vX7  
    1. 结果：利用光线追迹分析 e\*(F3r  
    %\!0*(8  
     首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 N7X(gh2h  
     对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    E^pn-rB  
    3z"%ht~;  
    2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 tejpY  
    t [G7&ovj  
    RYl\Q,#  
     现在，利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 jz\>VYi(7  
     由于采用高斯光束，图形边缘光强衰减迅速。 f&$$*a  
     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。
    @;S)j!m`  
    7|!Zx-}  
    3. 对准误差的影响：元件倾斜 <v\x<ul6  
    ]/[@.   
     元件倾斜影响的研究，如球面透镜。 z38Pi  
     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°。 Ch~y;C&e+r  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。 2mO9  
    z 5~X3k7  
    4. 对准误差的影响：元件平移 `)BZk[64  
    QG@Z%P~,E  
     元件移动影响的研究，如球面透镜。 kpQN>XV#  
     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。 A43[i@o  
     结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 )}i2x:\|_  
    jHx\YK@e\  
    `+UBl\j  
    5. 总结 }me`(zp  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 3B$|B,  
    FIQHs"#T  
    4. 仿真 VQ+G.  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 eX0 [C0#  
    T@n};,SQ  
    5. 计算 gN<J0c)  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 ]XYD2fR2qA  
    i&)OJy  
    6. 研究 ^Q!A4 qOQ  
    不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 7!6v4ZA  
    %F:; A  
    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。 oS_YQOoD  
    =>GGeEL  
    扩展阅读 A "'h0D  
    ~ D/1U)kt  
    1. 扩展阅读 U1|{7.R  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 aQj6XG u  
    \GGyz{i  
     开始视频 1XHE:0!dQ  
    - 光路图介绍 %Bg>=C)^(1  
    - 参数运行介绍 S*WLb/R2  
    - 参数优化介绍 TEC#owz  
     其他测量系统示例： Rgz zbW  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) &uf|Le4  
    h6;zAM}  
    sAF="uB  
    QQ：2987619807     )k4&S{=  
     
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