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    [技术]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: 2023-04-12
    测量系统 1EyL#;k  
    ai*f F  
    应用示例简述 FEo269Ur  
     \(">K  
    1. 系统说明 ?h!i0Rsm  
     LOTP*Syjf  
    光源 =~I-]4  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) ?<* -j4v  
     元件 fo4.JyBk  
    — 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 |+$%kJR=  
     探测器 DD44"w_9  
    — 干涉条纹 ;=? ~ -_  
     建模/设计 KLX/O1B  
    — 光线追迹：初始系统概览 z5bo_Eq  
    — 几何场追迹加(GFT+)： /CTc7.OYt  
     计算干涉条纹。 (5Sivw*mP  
     分析对齐误差的影响。 R1Ye<R!Q  
     Z`&4SH=j  
    2. 系统说明 &P,^.'  
     =YG _z^'  
    参考光路 NvN~@TL28  
    w{dIFvQ"$  
    3. 建模/设计结果 M_LXg%  
    v2,%K`pAU  
    BA=,7y&;j  
    4. 总结 6'W[{gzl  
     zS< jd~  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 CDi<< ,  
     [&*6_q"V  
    1. 仿真 C%~a`e|/Y  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 >E,U>@+  
    2. 计算 kcDyuM`  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 GTv#nnC  
    3. 研究 I-agZag%  
    不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 3zT_^;:L  
    [j4v]PE  
    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。 tDDy]==E  
     hAj1{pA,  
    应用示例详细内容 c)&>$S8*  
    系统参数 TPE:e)GO  
    1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 z>R#H/h+  
     _W3Y\cs,-  
     通过使用这种干涉仪设置，可测量两完全相同光束线间的相对相移。 g=T/_  
    Y qcD-K  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 ~ 7)A"t  
     HMY@F_qY`u  
    2. 说明：光源 E VQ0l@K  
     bw&myzs  
    g+PPW88P;  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 'lZ.j&  
     因此，相干长度大于1m DF{OnF  
     此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 k'_ P 7  
     在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 8j1ekv  
    (5^ZlOk3  
    [_xyl e  
     2u?zO7W)-L  
    3. 说明：光源 h.K(P+h  
    iq*A("pU  
    X bkb5EkA  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 zhB">j8j  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 <:8,niKtw  
     因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 OlD`uA  
     与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。
     YDmWN#  
    4. 说明：光学元件 &Np9kIMCB  
    #=}$OFg  
    woq)\;CK  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 YwH./)r=  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 =8=!Yc(>  
     所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 l2hG$idC  
     透镜材料为N-BK7。 ;7Oi!BC  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 +\#Fd  
     SK$Vk[c]  
    2>em0{e  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 T}7uew\v0<  
     e~v(eK_  
    P%X-@0)  
     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)。 p$;I'  
     由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 8Z85D  
    A\te*G0:S  
    6. 分光器的设置 O7aLlZdg~  
    6g>)6ux>aV  
    q;AT>" =)  
    ^+?|Qfi  
     为实现光束分束，采用理想光束分束器。 c#xP91.m  
     出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 cjULX+h  
     随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1，对应于两个光束分束器 d`Q7"}uZ  
    |dadH7  
    7. 合束器的设置 L4f7s7rJ  
    # k5#j4!b  
    P"7ow-  
    MEwdw3  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 5nCu~<uJ  
     为此，必须选择两个输入通道的叠加，才能得到期望的干涉图。 GIHpSy`z  
    6ew "fCrH!  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 @{Py%  
    ;BH>3VK  
    fMK#x\.4  
     增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 -pTI?  
    应用示例详细内容 1K|@ h&@  
    仿真&结果 POU}/e!Ua  
    k4KHS<n0  
    1. 结果：利用光线追迹分析 #I`ms$j%  
    8V4V3^_xs  
     首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 VGH/X.NJ  
     对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    <xS=#  
    %hT4qzJj  
    2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 M:ai<TZ]  
    B!aK  
    &:?e&  
     现在，利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 'zgvQMu  
     由于采用高斯光束，图形边缘光强衰减迅速。 m[2'd  
     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。
    I6OSC&A`  
    a5`eyL[f  
    3. 对准误差的影响：元件倾斜 4?]oV%aP)  
    QV,E #(\5  
     元件倾斜影响的研究，如球面透镜。 zJ& b|L  
     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°。 {^RG% &S  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。 )@:l^$x  
    , &' Y  
    4. 对准误差的影响：元件平移 Go+[uY^  
    lQt% Qx  
     元件移动影响的研究，如球面透镜。 @sf 90&f  
     现在，通过使用独立位置和参数运行，组件X位置有0mm修正为0.5mm。 uzorLeu  
     结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 Di??Q_$ak  
    )bWrd $X  
    QdDtvJLf  
    5. 总结 MguL$W&l  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 {tzxA_  
    Mz|L-62  
    4. 仿真 ! sYf<  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 y' tRANxQ  
    N <pbO#e  
    5. 计算 StM/  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 B3L4F"  
    |6B6?'  
    6. 研究 %RFYm  
    不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 8j\d~Lw=  
    ZzL@[g  
    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?Ck!00  
    QN 0rE @a  
    扩展阅读 ZC\mxBy  
    Fd !iQ  
    1. 扩展阅读 Tt6{WDscZ  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 o`U|`4,  
    M]ap:  
     开始视频 =WRO\lgv.  
    - 光路图介绍 Dsb(CoWw  
    - 参数运行介绍 W]LQ &f  
    - 参数优化介绍 uZ[/%GTX{)  
     其他测量系统示例： 6D*chvNA;  
    - 迈克尔逊干涉仪     +{&+L0DfH~  
     
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