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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) uz;eY D  
    l$m}aQ%h  
    应用示例简述 3]kN9n{  
     [ZS.6{vr  
    1. 系统说明 rGay~\  
     #j"GS/y"  
    光源 Nwk^r75lq  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) Qki? >j"  
     元件 593!;2/@  
    — 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 E|W7IgS  
     探测器 _!9I f  
    — 干涉条纹 T[2<_nn=  
     建模/设计 FhQb9\g  
    — 光线追迹：初始系统概览 t"YN:y8-  
    — 几何场追迹加(GFT+)： |Gr@Mi5  
     计算干涉条纹。 o+Q2lO5  
     分析对齐误差的影响。 IaO*{1re  
     WnA Y<hZ|  
    2. 系统说明 Yh{5O3(;  
     M*aYcIU((  
    参考光路 SZvC4lOn#  
    kkXe=f%  
    3. 建模/设计结果 {d> 6*b  
    Ho $+[K  
    n D}<zj$D2  
    4. 总结 t;_1/ mt  
      lHE+o;-  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 EB p g  
     ]hZk #rp}  
    1. 仿真 }Ggn2 X  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 l`a_0  
    2. 计算 8#HQ05q>  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 M%s!qC+  
    3. 研究 Z 4c^6v  
    不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 15MKV=?oY  
     &%T*sR  
    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。 \\35} 9  
     & d* bQv$  
    应用示例详细内容 S(0JBGC  
    系统参数 *p|->p6,u  
    1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 ScRK1  
     Wj, {lJ,  
     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。 61*b|.sl'#  
    C#RueDa.  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 U\>k>|Jr{  
     rym*W\AWx  
    2. 说明：光源 o%K1!'  
     2hTsjJ!'  
    <80M$a g  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 ^c| 0?EH  
     因此，相干长度大于1m 2L=(-CH9]  
     此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 !"'@c  
     在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 4thPR}DH}  
    {_ZbPPh;M"  
    o_r{cnu  
     FV%|*JW[;N  
    3. 说明：光源 4+4&}8FH  
    WL3J>S_  
    T;i+az{N:V  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 z]j_,3Hff  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 y tTppmJF  
     因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 zoj w^%W  
     与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。
     _V` QvnT}  
    4. 说明：光学元件 Ef=4yH?\j  
    \p)eY#A  
    5,R<9FjW  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 y/+y |.Xg  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 _HkQv6fXpE  
     所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 |xpOU*k  
     透镜材料为N-BK7。 vb`:   
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 qnO/4\qq  
     .C1g Dry]  
    l{V(Y$xp3  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 ,fj~BkW{  
     sO)!}#,   
    ;!EEzR.  
     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)。 EDg; s-T=  
     由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 =E&1e;_xlE  
    A \Z_br  
    6. 分光器的设置 fg GTm:   
    C6d#+  
    ~:-V<r,pe  
    ]K<7A!+@@p  
     为实现光束分束，采用理想光束分束器。 tz2$j@!=  
     出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 \G6V-W  
     随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1，对应于两个光束分束器 d)0 hAdh  
    M*F`s& vM  
    7. 合束器的设置 a(x#6  
    Dj w#{WR  
    07Oagq(  
    %3q7i`AZ  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 Bc}e ??F  
     为此，必须选择两个输入通道的叠加，才能得到期望的干涉图。 kb'l@d#E  
    '@#l/9  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 M\kct7Y  
    PH!rWR  
    x8&~  
     增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 W}k)5<C4v  
    应用示例详细内容 6Q`7>l.|?  
    仿真&结果 83Fmu/(  
    I5g!c|#y  
    1. 结果：利用光线追迹分析 {;hR FQ^b  
    AUR{O  
     首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 M5+K[Ir/y9  
     对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    b>| d Q  
    _Tf0L<A'R  
    2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 |l,0bkY@&  
    F/D/1w^ iR  
    iRL|u~bj  
     现在，利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 r D|Bj(X8  
     由于采用高斯光束，图形边缘光强衰减迅速。 \X;)Kt"  
     因为干涉长度大，干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
    wQX%*GbL2  
    *w1R>  
    3. 对准误差的影响：元件倾斜 z4(Q.0x7  
    MG$Df$R  
     元件倾斜影响的研究，如球面透镜。 =z2g}X  
     因此，通过使用独立方向和参数运行，原件角度由0°变化至5°。 >8DZj&j  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。 _({K6adb  
    '>UQsAvm  
    4. 对准误差的影响：元件平移 RZI4N4o  
    u]t#Vf-$u  
     元件移动影响的研究，如球面透镜。 |z.Ov&d4)(  
     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。 WO{9S%ck  
     结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 $-_@MT~  
    8MCSU'uQ  
    fngk<$lvg  
    5. 总结 *AI?md  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 (k>I!Z/&2  
    fvw&y+|y!  
    4. 仿真 |FZIUS{]  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 'U4@Sax,  
    l1}HJmom  
    5. 计算 4CioVQdj  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 /PtmJ2 [  
    8Sg :HU\  
    6. 研究 N`!=z++G  
    不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 X:gE mcXc  
    )R"deb=s  
    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。 `Z~\&r=  
    O.wk*m!9  
    扩展阅读 Dq~D4|  
    Ck^jgB.7  
    1. 扩展阅读 .k:Uj-&  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 2W=am_\0e.  
    H%`|yUE(  
     开始视频 G:?l;+P1  
    - 光路图介绍 "(SZ;y  
    - 参数运行介绍 ~JxAo\2i  
    - 参数优化介绍 rTLo6wI  
     其他测量系统示例： ~0XV[$`L  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) FR1se  
    agxR V  
    Rac4a@hZ  
    QQ：2987619807     s4Y7x.-  
     
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