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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) !Ly1!;<  
     Fr9_!f  
    应用示例简述 KT8]/T`U  
     6}PoBhgSg-  
    1. 系统说明 JP 8v2) p  
     [R Hji47  
    光源 3<HPZWc  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) BU;E6s>P  
     元件 E)F"!56lV  
    — 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 ,T7(!)dR  
     探测器 SL>0_  
    — 干涉条纹 jVdB- y/r  
     建模/设计 xsXf_gGu  
    — 光线追迹：初始系统概览 on0>_-n)  
    — 几何场追迹加(GFT+)： vm"dE4W=  
     计算干涉条纹。 -Tr*G4  
     分析对齐误差的影响。 T13Jno  
     =%oKYQ  
    2. 系统说明 G7H'OB &  
     ~UV$(5&-  
    参考光路 nD;8)VI'I  
    STgYXA(  
    3. 建模/设计结果 Tta+qjr  
    P[C03a!lXg  
    f}F   
    4. 总结 x$aFJ CL  
     a,*~wmg  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 2u'h,on?  
     p*]nCUs}n  
    1. 仿真 +46?+kKt  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 C\p _  
    2. 计算 Ie8jBf -  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 mmrz:_  
    3. 研究 Se %"C&  
    不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 ?AJE*=b  
    F^|4nBd*ub  
    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。 >R}p*=J  
     6@o *"4~Q  
    应用示例详细内容 G8_|w6  
    系统参数 yjxv D  
    1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 \Lu] %}  
     -|~tZuf  
     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。 " )_-L8  
    %t\ ~3pw=  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 ,,[pc  
     (}LLk +  
    2. 说明：光源 r b@{ir  
     73OYHp_j  
    x4vowF  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 s0x;<si_  
     因此，相干长度大于1m g}=opw6z  
     此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 &*wc` U  
     在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 Z>zW83a  
    @-QDp`QtI  
    A[O'e  
     D/-$~u_o  
    3. 说明：光源 Lcpz(W ^  
    '+ cPx\4  
    K-b'jP\  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 9!sR}  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 @ "=wn:O+  
     因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 _Y gvLz %  
     与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。
     mlD 1 o  
    4. 说明：光学元件 o7W1sD1O  
    o|BEY3|  
    tX#8 G09G+  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 bM"crRG"  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 *N #{~  
     所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 # U j~F  
     透镜材料为N-BK7。 0'9z XJ"  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 + (|6Wv  
     APA:K9jD  
    ]TmxCTVL  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 h!L6NS_Q,  
     %IbG@ }54  
    B:Xmc,|,  
     增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 nmZJ%n  
     由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 qOk=:1`3  
    7pY7iR_  
    6. 分光器的设置 fudIUG.  
    +/E yX =  
    KLn.vA.  
    Tp7slKc0p  
     为实现光束分束，采用理想光束分束器。 aA-gl9  
     出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 `:I<Jp  
     随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1，对应于两个光束分束器 AGdFJ>/  
    Dqw?3 KB  
    7. 合束器的设置 8T#tB,<fFW  
    c)tG1|Og]  
    +$F_7Hx  
    J!GWP:b3  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 f2y:K6$'l*  
     为此，必须选择两个输入通道的叠加，才能得到期望的干涉图。 "/zIsn7  
    QIMoe'p  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 ?{O >&<~  
    ?U`~,oI0  
    c= }#8d.  
     增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 /bd1Bi  
    应用示例详细内容 #H@rb  
    仿真&结果 C;6Nu W  
    rI E m  
    1. 结果：利用光线追迹分析 MZ{gU>K+  
    *)jhhw=34  
     首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 -W:te7  
     对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    `;9Z?]}`  
    Nn_n@K  
    2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 ; =FSpZ@  
    x]Nk T  
    MyyNYZ  
     现在，利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 8a^E{x@HT  
     由于采用高斯光束，图形边缘光强衰减迅速。 #0WGSIht<  
     因为干涉长度大，干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
    vThK@P!s  
    QD}'2{M!  
    3. 对准误差的影响：元件倾斜 Whd2mKwiO  
    xSQ:#o=8G  
     元件倾斜影响的研究，如球面透镜。 "0(H! }D  
     因此，通过使用独立方向和参数运行，原件角度由0°变化至5°。 QyGTm"9l  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。 s5DEuu>g  
    J\BTrN7  
    4. 对准误差的影响：元件平移 O{^ET:K@  
    VoOh$&"M  
     元件移动影响的研究，如球面透镜。 OUd&fUmH  
     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。 :q.g#:1s  
     结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 P@m_tA%  
    (W~')A"hC'  
    PE IUKlX  
    5. 总结 b6FC  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 5ir[}I^z  
    {*Ag[HS0u  
    4. 仿真 e-Xr^@M*Q  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 Lad8C  
    &.zG?e.  
    5. 计算 fq@r6\TI  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 ,co~@a@9  
    UC!?.  
    6. 研究 #^+C k HX  
    不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 a,GOS:?O5  
    }, < dGmkx  
    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。 fL #e4  
    8gQg#^,(t  
    扩展阅读 LRJY63A  
    |L@&plyB-  
    1. 扩展阅读 |4J ;s7us  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 Z#O )0ou  
    H+ P&} 3  
     开始视频 PJ-EQ6W  
    - 光路图介绍 3y[6n$U&  
    - 参数运行介绍 59Lv/Mfy  
    - 参数优化介绍 _M;n.?H  
     其他测量系统示例： EpX.{B@B_[  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) MY8[)<q"  
    B<99-7x3  
    H{}Nr 4  
    QQ：2987619807     5Iql%~_x  
     
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