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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: 2024-11-21
    测量系统(MSY.0001 v1.1)
    5ff5M=M  
    ;<cCT!A  
    应用示例简述 m<;MOS  
    KAT"!b   
    1. 系统说明   LR4W  
    ^"uD:f)  
    光源 !af;5F  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) Y_XRf8Sw  
     元件 :2b*E`+  
    — 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 ) 5x$J01S  
     探测器 !QqVJ a{j  
    — 干涉条纹 a_DK"8I  
     建模/设计 |llmq'Q  
    光线追迹:初始系统概览 AXo)(\  
    — 几何场追迹加(GFT+): q}E'x/s2m  
     计算干涉条纹。 AGx(IK/_  
     分析对齐误差的影响。 >Fe=PRs  
    FELW?Q?k  
    2. 系统说明 =*UVe%N4  
    参考光路 i4SWFa``  
    d(5j#?  
    ,z((?h,nm  
    3. 建模/设计结果 '81Rwp  
    7 lq$PsC  
    bDegIW/'w  
    4. 总结 p@?(m/m$  
    @ L/i  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 rdX;  
    :19s=0  
    1. 仿真 G+3uY25y  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 Aq$o&t  
    2. 计算 09iD| $~  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 'Rv.6>xqc  
    3. 研究 sBE@{w%  
    不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 +xr;X 9  
    ?.Ml P,/K  
    利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。  Kc3/*eu;  
    应用示例详细内容 |g\CS4$  
    系统参数 3 "|A5>Vo  
    V* ,u;*  
    1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 Wl,I%<&j}  
    pQm-Hr78j  
     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。 ^w*vux|F  
    D]V&1n  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 |fn%!d`2  
    %nkbQ2^  
    2. 说明:光源 hg `N`O  
    A<[w'"  
    `_{,4oi  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器 c[?&;# feV  
     因此,相干长度大于1m O-+!KXHd[  
     此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 8ePzU c\#  
     在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 A&Q!W)=  
    S.owVMQ  
    r+MqjdXG  
    (j}edRUnB  
    3. 说明:光源 d^|r#"o[  
    H|cxy?iJ  
    uF T5Z  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 ksqb& ux6  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜 ! j0iLYo(*  
     因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 %S%0/  
     与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
    y$?O0S%F  
    4. 说明:光学元件 fydQaxCND  
    MV?sr[V-oP  
    TyaK_XW  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 e/IVZmUn^  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 2AjP2  
     所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 3,@|kN<  
     透镜材料为N-BK7。 DJH,#re>  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 }An;)!>(nF  
    X*M--*0q'  
    7"k\i=  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 WQY\R!+  
    i,$n4  
    9/5 EyV  
     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)。 ]Ai!G7s8P  
     由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] GF*E+/ ;  
    OKNGV,{`  
    @<p9 O0  
    '\LU 8VC  
    [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] Ua>.k|>0  
    6. 分光器的设置 IpsV4nmnz-  
    d#HN '(2t  
     为实现光束分束,采用理想光束分束器。 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 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 /_/Z/D!  
    7. 合束器的设置 <Ow+LJWQK  
    8EZ,hY^  
    +PHuQ  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 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。 Ea N^<  
    8"x\kSMb  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 `>{S?t<  
    N|s8PIcSp  
     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)。 C3 (PI,,  
    应用示例详细内容 [N*`3UZk"  
    仿真&结果 2H`;?#Uq:  
    fH;lh-   
    1. 结果:利用光线追迹分析 9B1bq#  
     首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 KU;m.{  
     对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    M cbiO)@I  
    2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 \'Ca%j  
    lKy4Nry9  
    [{rne2sA  
     现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 =&;}#A%m  
     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。
    ny+_&l^R~(  
    3. 对准误差的影响:元件倾斜 v|YJ2q?19  
    A,GJ6qp3  
     元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 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°。 ~bX ) %jC  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。
    Sy34doAZ  
    4. 对准误差的影响:元件平移 ~DK=&hCd!  
     元件移动影响的研究,如球面透镜。 { :_qa|  
     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。 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 Kl+4A}Uo  
    ;Q%3WD  
    [$%0[;jtS  
    5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 \W})Z72  
    U\",!S~<  
    4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 ;i;;{j@$i  
    [wjH;f>SQ  
    5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 \E2S/1p  
    ~Uaz;<"j0  
    6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 F5f1j]c  
    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。 Ty"=3AvRLV  
    /pnQKy.  
    扩展阅读 Ix|^c268o<  
    1. 扩展阅读 97SG;,6  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 38(|a5  
     开始视频- 光路图介绍 I K Dh)Zm  
    - 参数运行介绍- 参数优化介绍 WevXQ-eKm  
     其他测量系统示例: ?anKSGfj  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
     
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