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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)
    w)J-e gc  
    6{d?3Jk  
    应用示例简述 _fgsHx>l7  
    FLJ&ZU=s  
    1. 系统说明 :BR_%$  
    OE[7fDe'  
    光源 w8 S pt  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) \$Ky AWrZi  
     元件 X)(K|[  
    — 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 y)L X?d  
     探测器 #/I+[|=[O  
    — 干涉条纹 D4"<suU|.  
     建模/设计 Msvs98LvW  
    光线追迹:初始系统概览 N (\n$bpTt  
    — 几何场追迹加(GFT+): C!547(l[  
     计算干涉条纹。 nGTGX  
     分析对齐误差的影响。 CUTjRWQ  
    ((AK7hb  
    2. 系统说明 f3,LX]zKA  
    参考光路 RJ3uu NK7  
    IW@xT@  
    x_8sV?F  
    3. 建模/设计结果  [A,!3BN  
    3 u=\d)eq  
    G$_)X%Vb I  
    4. 总结 |H8C4^1Rq  
    gs0 jwI  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 ^Rl?)_)1HE  
    }'{"P#e8"q  
    1. 仿真 1Q^u#m3  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 jB9~'>JY  
    2. 计算 V@RdvQy  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 AEf[:]i]  
    3. 研究 [ZG>FJDl8  
    不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 _UP 9b@Z"  
    Z;u3G4XlF  
    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。 .|DrXJ \c  
    应用示例详细内容 2 N(Z^  
    系统参数 GGLSmfb)  
    5s%e9x|kP  
    1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 TUGD!b{  
    C:AV?  
     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。 {{bwmNv"  
    ,6^Xn=o #  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 VNz? e&>  
    7uUq+dp  
    2. 说明:光源 ~tL:r=  
    g"!cO^GkT  
    TXd6o=  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器 E>#@ H  
     因此,相干长度大于1m pi70^`@'B  
     此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 >^W6'Q$P<  
     在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 $B9?>a|{A  
    s7jNRY V  
    iVVR$uzhH  
    ?|NsaW  
    3. 说明:光源 LH`$<p2''r  
    ETX>wZ  
    O\oRM2^u}  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 $zhvI*0  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜 jpXbFWgN  
     因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 ; X+.Ag  
     与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
    C\Ob!sv%H  
    4. 说明:光学元件 RV]QVA*i  
    SY.koW  
    ^K8XY@{&  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 18kWnF]n=  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 rHybP6C<  
     所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 gDw(_KC  
     透镜材料为N-BK7。 ,9F3~Ryt(  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 KqBiF]Q  
    ())_4 <  
    -ciwIS9L  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 @^# 9N!Fj]  
    VWYNq^<AT  
    >pol'=  
     增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 ?J+*i d  
     由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] +?QHSIQo  
    xrlyph5mE  
    Mu.oqT  
    pvWj)4e  
    [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td]  SN}3  
    6. 分光器的设置 1n*"C!q  
    G7GKO  
     为实现光束分束,采用理想光束分束器。 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 c8_,S[W  
    7. 合束器的设置 ,s}7KE  
     YO fYa  
    E+ XR[p  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 5ff5M=M  
    XfEp_.~JM  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 Du-Q~I6  
    ;<cCT!A  
     增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 *y+K{ fM1  
    应用示例详细内容 31]Vo;D  
    仿真&结果 >h9~ /  
    =:TQ_>$Nc2  
    1. 结果:利用光线追迹分析 n(n7"+B  
     首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 n"~K",~P  
     对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    {)kL7>u]^V  
    2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 jrm^n_6};  
    Xp6Z<Z&N  
    .7Pp'-hK  
     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。 w8KxEV=  
     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。
    uc=u4@.>  
    3. 对准误差的影响:元件倾斜 z,!A4ws  
    ePSD#kY5  
     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°。 dry%aT  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。
    >Fe=PRs  
    4. 对准误差的影响:元件平移 FELW?Q?k  
     元件移动影响的研究,如球面透镜。 =*UVe%N4  
     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。 i4SWFa``  
    ep l1xfr  
    ZxDh! _[s  
    5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 xi.QHKBZaH  
    ~jWpD7px  
    4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 ,yfJjV*I  
    V Kc`mE  
    5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 o 7V&HJ[  
    {D]I[7f8Ev  
    6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 Sx_j`Cgy  
    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。 4i29nq^n  
    SS;'g4h\6  
    扩展阅读 *@YQr]~ ;  
    1. 扩展阅读 n*~#]%4  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 ?.Ml P,/K  
     开始视频- 光路图介绍  Kc3/*eu;  
    - 参数运行介绍- 参数优化介绍 LsK fCB}  
     其他测量系统示例: a=[|"J<M  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
     
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