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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) Lcx)wof  
    <h*r  
    应用示例简述 r^m8kYezQ  
     nI_43rG:Uf  
    1. 系统说明 QQnpy.`:/  
     ~q.a<B`,t  
    光源 IsC`r7  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) lD%Fk3  
     元件 !Rq.L  
    — 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 R8*z}xy{  
     探测器 N '8u}WO  
    — 干涉条纹 ?51Y&gOEZ  
     建模/设计 /.{q2]  
    — 光线追迹：初始系统概览 O)$rC  
    — 几何场追迹加(GFT+)： TspuZR@2  
     计算干涉条纹。 iE~][_%U  
     分析对齐误差的影响。 /3VSO"kcZ  
     w[5uX>  
    2. 系统说明 I:ag}L8`  
     zXop@"(e  
    参考光路 <K(qv^C  
    ?>p (*  
    3. 建模/设计结果 @Nm;lZK  
    y .O%  
    X{ZcJ8K  
    4. 总结 E=H>|FgS  
     g[NmVY-o  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 b6mSPH@  
     \-]zXKl2k  
    1. 仿真 e;*GbXd|  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 =02$Dwr  
    2. 计算 :"vW;$1 }  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 4dEfXrMf  
    3. 研究 0bR)]"K  
    不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 nE 2w ?  
    H8'q Y  
    利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 %M=Ob k  
     _V.MmA  
    应用示例详细内容 P1r)n{;  
    系统参数 r@O5{V  
    1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 prWK U  
     3>~W_c9@  
     通过使用这种干涉仪设置，可测量两完全相同光束线间的相对相移。 B$ Z%_j&  
    u{6b>c|,X  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 _5t~g_(1OK  
     uPmK:9]3R  
    2. 说明：光源 yobcAV`  
     bPlqS+ai_  
    RjcU0$Hi  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 u/I|<NAC,  
     因此，相干长度大于1m dHzQAqb8J  
     此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 sU|\? pJ  
     在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 =ObI  
    a_GnN\kX^Z  
    pL& Zcpx  
     l\HLlwYO  
    3. 说明：光源 YQH=]5r  
    DL t"cAW  
    ,:E*Mw:  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 <Lt%[dn  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 sa7F-XM  
     因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 T"b'T>Y  
     与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。
     Q[wTV3d  
    4. 说明：光学元件 9GV1@'<Y]  
    t1Zcr#b>  
    1GaM!OC9  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 Mur)'  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 N4xC Zb  
     所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 6dN W2_  
     透镜材料为N-BK7。 h:4Uv}Z  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 9sgyg3fv>5  
     M3 TsalF  
    +=V[7^K;  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 r*r3QsO  
     &P0jRT3e#Y  
    Z]QpH<Z  
     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)。 >,9ah"K_x  
     由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 $M0F~x  
    #hQ#_7  
    6. 分光器的设置 Rs +),  
    *3Vic  
    C)a;zU;9  
    <\fB+ AZ  
     为实现光束分束，采用理想光束分束器。 XHh!Q0v;  
     出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 ROWI.|  
     随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1，对应于两个光束分束器 4ZX6=-u^  
    !lnRl8oV  
    7. 合束器的设置 vg"$&YX9"  
    -r'/PbV0  
    \{@n >Mh  
    Fmd^9K  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 4pJ #fkc^  
     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。 I&Z4?K  
    n9w(Z=D\  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 L%CBz]`  
    n | M~C\*  
    'Zket=Sm;  
     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)。 0^-1/Ec  
    应用示例详细内容 om1@;u8u  
    仿真&结果 0#d:<+4D  
    T!yI+<  
    1. 结果：利用光线追迹分析 e|e"lP  
    =>LQW;Sjz  
     首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 %@~;PS3kd  
     对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    _X6@.sM/2  
    !!\x]$v  
    2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 SqosJ}K  
    }ZKG-~  
    KB$S B25m  
     现在，利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 Tp[-,3L  
     由于采用高斯光束，图形边缘光强衰减迅速。 ?s-Z3{k  
     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。
    `mE>h4  
    SmUj8?6"  
    3. 对准误差的影响：元件倾斜 2N}UB=J  
    E|K|AdL  
     元件倾斜影响的研究，如球面透镜。 Pl\r|gS;  
     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°。 ]=28s *@  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。 '~\\:37+  
    S11ME  
    4. 对准误差的影响：元件平移 %jErLg  
    =A]*r9  
     元件移动影响的研究，如球面透镜。 ;ipT0*Y  
     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。 @km@\w  
     结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 +}eH,  
    uz /Wbc>y  
    ^B!cL~S*I  
    5. 总结 8:sQB% BB  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 H 2JKQm_  
    4Nl3"@<$  
    4. 仿真 W' Y?X]xr  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 Kk\TW1w3  
    &`%J1[dy  
    5. 计算 dI?x&#(vw  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 \n<9R8g5  
    F^Y%Q(Dd7w  
    6. 研究 pdySip<  
    不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 R^?9 V=Y<T  
    V~ q b2$  
    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。 0CpE,gg  
    k~XDwmt;  
    扩展阅读 cfC}"As  
    ( &!RX.i  
    1. 扩展阅读 x+8%4]u`  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 Mc9JFzp  
    <f9a%`d  
     开始视频 .2{*>Dzi  
    - 光路图介绍 =oT4!OUf  
    - 参数运行介绍 qORL 7?{  
    - 参数优化介绍 WYm<_1  
     其他测量系统示例： \OW.?1d  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) H{4_,2h =m  
    ;Xl {m`E+  
    }Y!v"DO#Q*  
    QQ：2987619807     }B ?_>0  
     
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