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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) Ust +g4  
    m?-)SA  
    应用示例简述 sBlq)h;G?6  
     fWP]{z`  
    1. 系统说明 9G6)ja?W  
     jLFaf#G]  
    光源 a- *sm~u  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) -O} )Y>=}  
     元件 |\bNFnn(  
    — 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 hu-]SGb6  
     探测器 x ]VycS  
    — 干涉条纹 MpKXC   
     建模/设计 F%L"Q>aHW  
    — 光线追迹：初始系统概览 ^|/<e?~I  
    — 几何场追迹加(GFT+)： ;apLMMsWC  
     计算干涉条纹。 s.(.OXD&  
     分析对齐误差的影响。 f}dlQkZ(  
     [w](x  
    2. 系统说明 ( w4XqVT  
     <B%wq>4S  
    参考光路 c| %5SA  
    kwi$%  
    3. 建模/设计结果 Md X4Rp'  
    6I[*p0j5  
    @Z0. }}Y  
    4. 总结 Wv>`x?W  
     I/'>MDB!  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 -cUW,>E  
     mq{Z Q'  
    1. 仿真 d{TcjZ  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 CCpRQKb=  
    2. 计算 M_O$]^I3w  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 l>jrY1u  
    3. 研究 padV|hF3(e  
    不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 mAH7; u<  
    N+V#=U y  
    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。 ?23J(;)s  
     yS)k"XNb  
    应用示例详细内容 g=KK PSK  
    系统参数 "eoPG#]&  
    1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 /XG7M=A$o  
     <F`9;WX  
     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。 TaF*ZT2  
    (9bU\4F\  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 F_u ?.6e]  
     bSM|"  
    2. 说明：光源 W)`>'X`  
     |yNyk7~  
    4 JBfA,  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 7<kr|-  
     因此，相干长度大于1m !}A`6z  
     此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 y 2k's  
     在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 3{H!B&sb  
    x1 LI&  
    9[t-W:3c7  
     Z$0mKw   
    3. 说明：光源 .yzXw8~S  
    ( *26aMp  
    I9TNUZq('  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 7ey|~u2  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 "% i1zQo&  
     因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 qoan<z7  
     与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。
     h1)+QLI  
    4. 说明：光学元件 <-d-. 8  
    zv1,DnkqF  
    ABE EJQ  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 823y;  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 }zo-%#  
     所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 rI)&.5^  
     透镜材料为N-BK7。 yl<=_Q  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 YU87l  
     aF=;v*  
    WUDXx %  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 5W{|? l{  
     1^Q!EV  
    TR?jT U  
     增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 J(~xU0gd'  
     由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 B^1jd!m  
    8Z@O%\1x6  
    6. 分光器的设置 Rlr[uU_  
    3,+Us B%  
    8BIPEY -I?  
    4[0.M  
     为实现光束分束，采用理想光束分束器。 sx9[#6~{Y  
     出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 j{5oXW  
     随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1，对应于两个光束分束器 d{^K8T3  
    I#yd/d5^  
    7. 合束器的设置 [o'}R`5)  
    or` "{wop  
    %MfT5*||f  
    ^w RD|  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 YkV-]%c  
     为此，必须选择两个输入通道的叠加，才能得到期望的干涉图。 @XF/hhGE_y  
    ,g)9ZP.F  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 KrECAc  
    piUfvw  
    Zfr?(y+3  
     增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 z:$TW{%M  
    应用示例详细内容 J0Y-e39 `  
    仿真&结果 nYY'hjZ  
    7"_g X  
    1. 结果：利用光线追迹分析 6 dCqS  
    %8L5uMx  
     首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 LZ9IE>sj  
     对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    Ks7kaX  
    wa9{Q}wSa  
    2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 l\-(li H  
    fI(H :N  
    X/wqfP  
     现在，利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 |Oaj Jux  
     由于采用高斯光束，图形边缘光强衰减迅速。 "2/VDB4!FG  
     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。
    W/R-~C e  
    F9SIC7}uH  
    3. 对准误差的影响：元件倾斜 Eh;~y*k\  
    b+}*@xhl  
     元件倾斜影响的研究，如球面透镜。 t #g6rh&  
     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°。 &-Zg0T&tZ  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。 ~&IL>2-B  
    <$;fOp  
    4. 对准误差的影响：元件平移 esEOV$s}  
    My'6 yQL  
     元件移动影响的研究，如球面透镜。 kjW`k?'s  
     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。 ZGOI8M]@  
     结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 mk~Lkwl  
    >&9Iy"  
    $}7WJz:  
    5. 总结 kR-5RaW  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 j&?NE1D>I  
    *o[*,1Pw  
    4. 仿真 K`1\3J)  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 yyHr. C  
    0)lG~_q  
    5. 计算 L7*~8Y  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 oM-@B'TK  
    pr-!otz  
    6. 研究 yz2NB?)  
    不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 dDk<J;~jGJ  
     /m*vY`  
    利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 [w)6OT  
    NC2PW+(  
    扩展阅读 Z,,Wo %)o  
    T3{qn$t8  
    1. 扩展阅读 2S8/ lsB  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 )P.|Xk:r  
    z|yC[ Ota  
     开始视频 GRj{*zs  
    - 光路图介绍 S?=2GY  
    - 参数运行介绍 !/$BXUrd  
    - 参数优化介绍 bLoYg^T/  
     其他测量系统示例： rC<m6  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) +B'9!t4 2  
    .x1EdfHed/  
    v *~ yN*  
    QQ：2987619807     {N;XjV1x  
     
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