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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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    光币
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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) nXb;&n%  
    Sq-mH=rs]  
    应用示例简述 /V46:`V  
     Jnb>u*7,  
    1. 系统说明 z^{VqC*o+  
     m$*dPje  
    光源 *<x EM-  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) E$4\Yc)(AL  
     元件 :v Pzw!  
    — 分束器和合束器，消色差准直透镜系统，位相延迟器，待测球面透镜 ~( -B%Az  
     探测器 GasIOPzK  
    — 干涉条纹 @4T+0&OI10  
     建模/设计 9w}A7('  
    — 光线追迹：初始系统概览 mxq'A  
    — 几何场追迹加(GFT+)： +x-n,!(  
     计算干涉条纹。 53=s'DZ  
     分析对齐误差的影响。 0kQAT #  
     JDD(e_dw  
    2. 系统说明 <{9E.6G`n  
     Goz9"yazg  
    参考光路 "npj%O<bd  
    OY51~#BF  
    3. 建模/设计结果 jToA"udW/  
    3vHEPm]  
    #8%Lc3n  
    4. 总结 ?#rDoYt/Sx  
     -_%n\#  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 hCc_+/j|  
     d; oaG (e  
    1. 仿真 ;5q=/  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 j Bl I^  
    2. 计算 31  QT  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 Cc]t*;nU_  
    3. 研究 {E@Vh  
    不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 iU~oPp[e  
    +smPR  
    利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 g&\A1H  
     -wW%+wH  
    应用示例详细内容 n>+M4Zb  
    系统参数 )<UNiC   
    1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 hJkIFyQ{j  
     P,j)m\|  
     通过使用这种干涉仪设置，可测量两完全相同光束线间的相对相移。 A>bo Xcr  
    <Ktx*(D  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 'eLO#1Ipf  
     Z '/:  
    2. 说明：光源 H8mmmt6g  
     z$QYl*F1  
    ,~hvFTJI  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 y7u"a)T  
     因此，相干长度大于1m >IJH#>i  
     此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 H .JA)*b-  
     在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 {3i.U028]  
    f-k%P$"X&  
    ,l_"%xYx  
     Vge9AH:op  
    3. 说明：光源 ,*+F*:o(m  
    lOCMKaCD  
    $GSn#} yz  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 sPyq.oG  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 4@u*#Bp`|  
     因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 P bj&l0C  
     与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。
     jav7V"$  
    4. 说明：光学元件 ==RYf*d  
    U,gg@!1GJo  
    5hr$tkk L  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 ,ZHIXylZ  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 r,cV(  
     所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 @a'Rn  
     透镜材料为N-BK7。 wI'T J e,  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 _rdEur C6  
     ?xWO>#/  
    ",k"c}3G  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 hbl:~O&a/  
     g=0`^APql  
    5V':3o;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)。 ^RAst1q7  
     由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 tda#9i[pkH  
    9{RCh 9  
    6. 分光器的设置 DI{VJ&n66  
    $nUhM|It  
    p[2`H$A  
    )"/.2S;  
     为实现光束分束，采用理想光束分束器。 X4_1kY;  
     出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 "oz : & #+  
     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 ]0p] u d&  
    V^;2u  
    7. 合束器的设置 !nQ_<  
    v*iD)k:|t  
    ++w7jVi9  
    ^hr^f;N  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 97l<9^$  
     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。 $REz {xgA=  
    mhVdsa  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 H(Pzo+k*  
    akATwSrU  
    a> qB k})  
     增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 6|:K1bI)  
    应用示例详细内容 PvF3a `&r  
    仿真&结果 4zKmoYt  
    tAF#kBa\y_  
    1. 结果：利用光线追迹分析 >!sxX = <  
    1[p6v4qO{  
     首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 i ]x_W@h  
     对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    %])U(  
    _}+Aw{7!r  
    2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 AK$&'t+$}7  
    NH9"89]E  
    K93L-K^J  
     现在，利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 '^B[Krs'Z`  
     由于采用高斯光束，图形边缘光强衰减迅速。 0OCmyy  
     因为干涉长度大，干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
    H j [!F%  
    FxU a5 n  
    3. 对准误差的影响：元件倾斜 (%~^Kmfb0  
    C- 5QhD  
     元件倾斜影响的研究，如球面透镜。 P^[eTR*?  
     因此，通过使用独立方向和参数运行，原件角度由0°变化至5°。 Z<D8{&AjS  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。 (;VlK#rnC  
    w3Lr~_j  
    4. 对准误差的影响：元件平移 8=!uQQ  
    %9vl  
     元件移动影响的研究，如球面透镜。 Jlp nR#@  
     现在，通过使用独立位置和参数运行，组件X位置有0mm修正为0.5mm。 E<RPMd @a  
     结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 VO JA}$  
    bT>MZK8b  
    GHNw.<`l?  
    5. 总结 /_SQKpic  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 +~(SeTY  
    w.VjGPp  
    4. 仿真 jQBL 8<  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 Zzn N"Si,  
    4SVIdSA  
    5. 计算 +[vI ocu  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 {ty)2  
    >piVi[`  
    6. 研究 Ty<."dyPW  
    不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 9U>OeTh(  
    "?%2`*\  
    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。 ]*?lgwE  
    wKU9I[]  
    扩展阅读 mF:Pplf<  
    p<[MU4  
    1. 扩展阅读 PctXh, =  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 <$(y6+lY  
    E$.fAIt  
     开始视频 n&l(aRoyx  
    - 光路图介绍 \VpN:RI  
    - 参数运行介绍 7Q^p|;~a  
    - 参数优化介绍 !He_f-eZ  
     其他测量系统示例： v-Tkp Yn  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) U ,NGV0  
    a[Nm< qV05  
    A(_HM qA]  
    QQ：2987619807     OxQ5P;O  
     
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