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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) jrOqspv   
    AD_aI %7  
    应用示例简述 jHP6d =  
     zOV.cI6fZz  
    1. 系统说明 0vu$dxb[  
     O@$wU9 D<  
    光源 ^xB=d S~  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m)  4[\[Ho  
     元件  BKiyog  
    — 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 !R{C  
     探测器 =wd=TX/  
    — 干涉条纹 @zz4,,]  
     建模/设计 v6Vd V.BI  
    — 光线追迹：初始系统概览 85QVj] nr  
    — 几何场追迹加(GFT+)： UK{6Rh ;  
     计算干涉条纹。 dZS v=UY)  
     分析对齐误差的影响。 Rn"Raq7Cn*  
     8IX:XDEQ  
    2. 系统说明 DH3.4EUWS  
     SHc<`M'+  
    参考光路 Qxw?D4/Y  
    Zx%ib8| j  
    3. 建模/设计结果 > 4c7r~\k  
    nDt1oM H  
    YPq4VX,  
    4. 总结 9KqN .  
     3bCb_Y  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 m1](f[$  
     {C% #r@6  
    1. 仿真 =th(Hdk17  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 J\WUBt-M  
    2. 计算 A,P_|  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 6}Iu~| 5  
    3. 研究 "ggViIOw&  
    不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 (JgW")M`cY  
    4| 6<nk_  
    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。 zc}qAy'<  
     t[L_n m5-  
    应用示例详细内容 %syFHUBw  
    系统参数 PT`];C(he  
    1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 uQ}0hs  
     3 &aBU [  
     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。 KGVAP  
    ~v /NG  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 /b44;U`v5-  
     xK8n~.T('  
    2. 说明：光源 PYOU=R%o`8  
     \0{g~cU4  
    mnZS](>  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 l'pu?TP{a  
     因此，相干长度大于1m (%i)A$i6a  
     此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 -zzM!1@F  
     在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 $O+e+Y  
    c*5y8k  
    pPC_ub  
     't3@dz_dG  
    3. 说明：光源 =nq9)4o  
    Oq7R^t`b  
    N33{vx  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 y .+d3  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 #P)7b,3pe  
     因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 shjq4# 9  
     与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。
     %XpYiW#AK  
    4. 说明：光学元件 500qg({2]  
    3Zr'Mn  
    Z5oX "Yx  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 s+=JT+g  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 !7m )QNV  
     所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 h-^7cHI}  
     透镜材料为N-BK7。 B\/"$"  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 d%"?^e  
     \:ELO[(#|{  
    FY^#%0~  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 +cDz`)N,,  
     S.!0~KR: U  
    0Hs\q!5Q  
     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)。 d1MVhE  
     由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 c]pO'6]  
    f/FK>oUh  
    6. 分光器的设置 :4{;^|RgU  
    i$Rlb5RU  
    l&]Wyaz@n  
    Bn[5M [  
     为实现光束分束，采用理想光束分束器。 q}nL'KQ,n  
     出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 K3c(c%$<R  
     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 4z~%gt74O]  
    ";)SA,Z  
    7. 合束器的设置 D92#&,KD  
    w|"cf{$^x  
    ?z:Xdx\l  
    rCwjy&SuU^  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 ^'g1? F$_  
     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。 pB3dx#l  
    1I'ep\`"X  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 3$R^tY2UU  
    `&)khxT/  
    \Ty%E<  
     增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 P]Hcg|&  
    应用示例详细内容 ~MvLrg"i  
    仿真&结果 ?\HXYCi0r  
    gFsnL*L0  
    1. 结果：利用光线追迹分析 Vd8BQB,Q  
    C$Y pk\p  
     首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 5UFR^\e  
     对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    N"i'[!H%  
    Iw ? M>'l  
    2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 b,?@_*qv+  
    QE:%uT  
    ty8\@l  
     现在，利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 t^|+|>S  
     由于采用高斯光束，图形边缘光强衰减迅速。 94=aVM\>>  
     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,8Wo6  
    S?Y,sl+A:  
    3. 对准误差的影响：元件倾斜 }y-b<J ?H  
    l!B)1  
     元件倾斜影响的研究，如球面透镜。 [*-DtbEk  
     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°。 cVzOW|NVx  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。 G3j&8[  
    [qHLo>HaL  
    4. 对准误差的影响：元件平移 /<(d.6T[}:  
    [l+1zt0w0  
     元件移动影响的研究，如球面透镜。 erG;M!9\  
     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。 zh hH A9  
     结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 cuJ%;q=;  
    @K 8sNPK  
    =H'7g 6  
    5. 总结 1|za>N6[yu  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 ,gR9~k,  
    9(%ptnya  
    4. 仿真 -U6" Ce  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 ^&o38=70*  
    k1A64?p  
    5. 计算 ")l_>y ?  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 09Sy- je*/  
    8:j8>K*6  
    6. 研究 cLN(yL  
    不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 r^uo7?gZ^  
    *mQOW]x%  
    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。 D`;Q?f C  
    ^cYm.EHI  
    扩展阅读 *"N756Cj  
    EwSE;R -  
    1. 扩展阅读 Ea%} VZ&[  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 ZJotg *I  
    :les 3T}2  
     开始视频 Fe(qf>E  
    - 光路图介绍 I("J$  
    - 参数运行介绍 fJ[(zjk  
    - 参数优化介绍 3P1OyB  
     其他测量系统示例： Pv.z~~l Y  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) ;cBFft}D  
    8oI)q4V  
    `TBI{q[y  
    QQ：2987619807     `P&L. m]|  
     
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