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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)
    Rz=wInFs  
    !Er)|YP  
    应用示例简述 @'JA3V}  
    C ,#D4  
    1. 系统说明 V~S(cO[vj  
    DB.)/(zWQ  
    光源 2 t:CK  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) z{A~d  
     元件 ""x>-j4  
    — 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 I Ab-O  
     探测器 _PGS"O?j  
    — 干涉条纹 9bu1Ax1M  
     建模/设计 diD[/&k#kh  
    光线追迹:初始系统概览 .t$1B5  
    — 几何场追迹加(GFT+): Z^%aXaf8  
     计算干涉条纹。 k;!}nQ&  
     分析对齐误差的影响。 Ex4)R2c*  
    YI+o:fGC5  
    2. 系统说明 %)P)Xb  
    参考光路 ^d!I{ y#  
    ; nYR~~  
       
    3. 建模/设计结果 (?#"S67  
    KfV& 7yi  
    RBV*e9P%  
    4. 总结 h[r)HX0hA  
    d%Nx/DS)  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 xv 0y?#`z  
    4x?4[J~u[  
    1. 仿真 s1 (UOd7}  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 betTAbF  
    2. 计算 )* Rr5l /l  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 ?T_bjALW  
    3. 研究 Y(h (Z  
    不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 c[;=7-+  
    YAYwrKt  
    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。 y{J7^o(_~  
    应用示例详细内容 &-p!Lg&D  
    系统参数 p9j2jb,qy  
    $fQ'q3  
    1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 M nDa ag  
    YL9Tsw  
     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。 A4f;ftB  
    ?EA&kZR]  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 !s47A"O&B  
    ad`=A V]  
    2. 说明:光源 YbP}d&L  
    C&&33L  
    F{FSmUxzK  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器 xZ>@wBQ  
     因此,相干长度大于1m e)A{ {wD/  
     此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 t[X,m]SX  
     在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 fP;2qho  
    4\(|V fy  
    ;-!O+c  
    y.?Q  
    3. 说明:光源 1-?TjR  
    rwY{QBSf  
     Y$nI9  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 yvV]|B@sO  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜 RbJbVFz8C  
     因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 Zie t-@}  
     与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
    gbN@EJ  
    4. 说明:光学元件 f^ 6da6Z  
    [OQ+&\  
    ki9vJ<  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 -k}&{v  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 I8LoXY  
     所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 f}{Oj-:"CC  
     透镜材料为N-BK7。 -ZBSkyMGy  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 ?CZ*MMV  
    Pc=:j(  
    l#;o^H i  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 A?Gk8  
     @po|07  
    &1ss @-  
     增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 }7Y @u@R  
     由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] cT3s{k  
    9H,Ec,.  
    ~A-VgBbU>_  
    o3>D~9  
    [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] lZ5TDS  
    6. 分光器的设置 _`q ei0  
    3R ZD=`  
     为实现光束分束,采用理想光束分束器。 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 gclw>((5  
    7. 合束器的设置 =\)qUs\z  
    WkK.ON^  
    e% .|PZ)  
     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。 A.(xa+z?  
    't un;Y  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 Ar1X mHq  
    2[yfo8H  
     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)。 `&qeSEs\  
    应用示例详细内容 h} <Ie <  
    仿真&结果 {ZD'l5jU  
    ,)P6fa/  
    1. 结果:利用光线追迹分析 eHH qm^1z  
     首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 pQOT\- bD  
     对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    \>(S?)6  
    2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 zqAp7:  
    $ Y_v X 2  
    J)a^3>  
     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。 =1h> N/VJ  
     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。
    qjVhBu7A  
    3. 对准误差的影响:元件倾斜 &Un^ _M  
    qlIbnyP<  
     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°。 bAm ,gP  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。
    yB,{:kq7D  
    4. 对准误差的影响:元件平移 3M<T}>  
     元件移动影响的研究,如球面透镜。 rdQ'#}I x  
     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。 Vh;P,no#  
    O7GJg;>?  
    Nlfz'_0M  
    5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 R|O."&CAB  
    hNGD `"U  
    4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 ^ G@o} Z  
    |4A938'4j  
    5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 T1c.ER}17  
    zoI0oA  
    6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 $Y31Y A  
    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。 \' ;zD-MX  
     R7-+@  
    扩展阅读 jbK<"T5  
    1. 扩展阅读 CXfPC[o  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 ?q+^U>wy&  
     开始视频- 光路图介绍 @8s:,Y_  
    - 参数运行介绍- 参数优化介绍 (D rDWD4_  
     其他测量系统示例: $Hbd:1%i {  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
     
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