切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • Zemax光学设计从入门到精通 光学系统设计：理论、仿真与系统检测 Zemax光学设计实践基础(陈家璧) ZEMAX光学系统设计实战
    讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商 光学设计与光学元件 CODE V,LightTools,RSoft,LucidShape 计算光学带来的成像革命
    发帖 回复
    返回列表
    • 922阅读
    • 0回复

    [技术]使用相干光模拟马赫泽德干涉仪 [复制链接]

    		 上一主题 下一主题
    离线infotek
    科学家
     
    发帖
    6441
    光币
    26350
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-04-12
    测量系统 Jyvc(~x  
    "xw2@jGpG  
    应用示例简述 D>05F,a  
     UeE&rA]  
    1. 系统说明 )PZ'{S  
     'H+pwp"M@  
    光源 f ^z7K  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) ky,+xq  
     元件 <UeO+M(  
    — 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 Krz[ f  
     探测器 V"gnG](2l  
    — 干涉条纹 |FH/Q-7[  
     建模/设计 A2]N :=  
    — 光线追迹：初始系统概览 ]kR 93  
    — 几何场追迹加(GFT+)： +,If|5>(  
     计算干涉条纹。 'H:lR1(,  
     分析对齐误差的影响。 Z?X ^7<  
     pS9CtQqvgy  
    2. 系统说明 K" Y,K  
     xj(&EGY:  
    参考光路 A-uEZj_RD=  
    W&)O i ZN  
    3. 建模/设计结果 TR| G4l?  
    wC;N*0Th  
    R|Y)ow51  
    4. 总结 Es1Yx\/:  
     PoQ@9 A  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 VMsAT3^w  
     bNj| GIf  
    1. 仿真 )N<>L/R  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 {V,rWg  
    2. 计算 .F &\xa{  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 &H<-joZ)Z\  
    3. 研究 WnU"&XZ  
    不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 (:-=XR9A`  
    n~k;9`  
    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。 $U3s:VQ'  
     ybcQ , e  
    应用示例详细内容 |v:8^C7  
    系统参数 2 ES .)pQ  
    1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 q#F;GD  
     _"Y;E  
     通过使用这种干涉仪设置，可测量两完全相同光束线间的相对相移。 WADNr8.  
    ZmUS}   
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 P*Uu)mG)G  
     0 ; M+8  
    2. 说明：光源 ?E=&LAI#  
     tNoo3&  
    % =br-c  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 _ z#zF[%  
     因此，相干长度大于1m AS'a'x>8>,  
     此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 x/R|i%u-s  
     在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 8it|yK.G@&  
    Lr V)}1&5  
    9co1+y=i{  
     U_y)p Cd  
    3. 说明：光源 Atzp\oO  
    UXnd~DA  
    W EZ(4ah  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 zsc8Lw  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 8(\Az5%  
     因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 !Yz~HO,u+  
     与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。
     !i2=zlpb[  
    4. 说明：光学元件 pTX{j=n!  
    s-J>(|  
    z<hy#BIjnd  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。  ZOi8)Y~  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 Ul)2A  
     所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 oOnk,U  
     透镜材料为N-BK7。 ,g;~:  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 t=d~\_Oa  
     ]4@_KKP  
    0bVtku K;G  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 rc<^6HqD  
     :w_Zr5H]  
    b,cA mZ  
     增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 ;lB%N t<,  
     由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 b`usRoD{+  
    SL? ! RQ  
    6. 分光器的设置 e%afK@c  
    1>[3(o3t  
    m1heU3BUWU  
    kS%FV;9>(  
     为实现光束分束，采用理想光束分束器。 G!C2[:[g  
     出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 u`xmF/jhQ  
     随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1，对应于两个光束分束器 !vHnMY~AG  
    ?kI-o0@O.  
    7. 合束器的设置 6@t4pML  
    *!ZU" q}i  
    pLE|#58I  
    zQMsS  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 y+)][Wa0  
     为此，必须选择两个输入通道的叠加，才能得到期望的干涉图。 )O#]Wvr  
    Zz'(!h Uy  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 ;XMbjWc  
    RFU(wek  
    {OL*E0  
     增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 vQ#$.*Cvn  
    应用示例详细内容 EW%%W6O6  
    仿真&结果 `(vgBz`e[  
    Qx1ZxJz #  
    1. 结果：利用光线追迹分析 W/<]mm~95  
    tO~DA>R  
     首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 [=z1~dXKb  
     对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    N6S0(%  
    idMb}fw>  
    2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 e#(0af8A  
    EDcR:Dw3  
    &^Zo}F2V  
     现在，利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 WO?EzQ ?  
     由于采用高斯光束，图形边缘光强衰减迅速。 ,B(UkPGT  
     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。
    #I|Vyufw  
    iNUisl  
    3. 对准误差的影响：元件倾斜 *6s B$E_y  
    qAUqlSP5  
     元件倾斜影响的研究，如球面透镜。 @Ck6s  
     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°。 GNS5v-"H  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。 IAf,TKfe  
    (cAv :EKpo  
    4. 对准误差的影响：元件平移 LY'_U0y4  
    OD-CU8X9  
     元件移动影响的研究，如球面透镜。 a,b ;H(em  
     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。 7h?PVobe  
     结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 Z $ Fh4  
    RIJ+]uir4  
    f50qA;7k  
    5. 总结 .^>[@w3  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 1k6f|Al -  
    O`~G'l&@T  
    4. 仿真 PwU}<Hrl]  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 r483"k(7  
    y:WRpCZoa  
    5. 计算 6^F"np{w  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 'C)^hj.  
    M p:c.  
    6. 研究 @a#qq`b;  
    不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 j*t>CB4  
    bAms-cXm  
    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。 9:4PJ%R9  
    izsAn"v  
    扩展阅读 !/znovoD  
    7Oe |:Z  
    1. 扩展阅读 O Ul+es  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 VJJGTkm  
    :BKY#uH~  
     开始视频 XL c&7  
    - 光路图介绍 767xCP  
    - 参数运行介绍 $'btfo4H  
    - 参数优化介绍 $%ZEP> ]  
     其他测量系统示例： rQg7r>%Q  
    - 迈克尔逊干涉仪     yS p]+  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表