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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)
    hG1\  
    %Xe#'qNq)  
    应用示例简述 o>Fc.$ngZ  
    `Wc"Ix0  
    1. 系统说明 6(#fGH&[  
    Q=B>Q  
    光源 k OYF]^uJ  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) 8w,+Y]X<P[  
     元件 VTS7K2lBvX  
    — 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 <jt_<p +  
     探测器 >WYiOXYv  
    — 干涉条纹 p2m@0ou  
     建模/设计 |l\!  
    光线追迹:初始系统概览 _:N+mEF  
    — 几何场追迹加(GFT+): MTnW5W-r9  
     计算干涉条纹。 5hxG\f#}?  
     分析对齐误差的影响。 2EO WbN}M  
    Bh` Y?S  
    2. 系统说明 rE->z  
    参考光路 y4N8B:j%  
    Rs$fNW@P  
    [N@t/^gRC  
    3. 建模/设计结果 ^nO0/nqz]  
    5Z8Zb.  
    F!k3/z  
    4. 总结 bQ%6z}r  
    c<k=8P   
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 #|92 +  
    ~wejy3|@0  
    1. 仿真 cWp5' e]A  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 dM-qd`  
    2. 计算 d+caGpaR  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 u"$=:GK  
    3. 研究 i}tBB~]  
    不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 \C{Dui) F  
    k<&zVV '  
    利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 yr;~M{{4  
    应用示例详细内容 z_i (o  
    系统参数 RZY[DoF8u  
    Oc,E\~  
    1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 b(E}W2-t  
    54lU~ "  
     通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 61aU~w11a  
    eq" eLk6h  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 24g\x Nnt  
    LL0Y$pHV  
    2. 说明:光源 CI#6 r8u  
    TmS-w  
    ^y,Ex;6o  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器 w$)NW57[|  
     因此,相干长度大于1m pftnF OLO  
     此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 04j]W]8#  
     在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 @sr~&YhA  
    yjF;%A/0  
    gR\z#Sg  
    H1t`fyri2  
    3. 说明:光源 mhNX05D  
    ron-v"!  
    `MLOf  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 o){\qhLp  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜 OGR2Y  
     因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 bo-AM]  
     与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
    CyV2=o!F w  
    4. 说明:光学元件 '+s?\X4VC  
    XsEo tW  
    [yhK4A  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 FUO9jX  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 j&N {j_ M  
     所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 d:vuRK4+  
     透镜材料为N-BK7。 c:[8ng 2v  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 #FhgKwx  
    "- ?uB Mz  
    p9y@5z  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 'PqKb%B|  
    `x:O&2  
    ?on EqH>  
     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)。 0'g e}2^  
     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] v;sWI"Fv!  
    _2a)b(<tF  
    (&KBYiwr  
    @kPe/j/[1  
    [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] aN;c.1TY  
    6. 分光器的设置 P!yOA_)as  
    H[Q3M~_E  
     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 47=YP0r?>T  
    7. 合束器的设置 4c]=kbGW  
    iBt<EM]U/  
    :\]qB&  
     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。 B fu/w   
    m ##_U9O  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 Gspb\HJ^  
     X@Bg_9\i  
     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)。 C klIrD{  
    应用示例详细内容 =.]{OT  
    仿真&结果 IcA]B?+  
    3De(:c)@  
    1. 结果:利用光线追迹分析 '!"rE1e  
     首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 ILIv43QKM(  
     对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    M#.dF{ %%  
    2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 J(Fk@{!F.*  
    z^o7&\:  
    _)Ad%LPsd7  
     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。 `$Y%c1;  
     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。
    mM2DZ^"j(  
    3. 对准误差的影响:元件倾斜 "!R*f $  
    8wLGmv^  
     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°。 8 +mW  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。
    = G>Y9Sc  
    4. 对准误差的影响:元件平移 +TC##}Zmb  
     元件移动影响的研究,如球面透镜。 U.Fs9F4M#  
     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。 P#9Pq,I  
    \HL66%b[  
    wWVB'MRXB,  
    5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 xQ! Va  
    |,T"_R_K  
    4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 AHzm9U @  
    w :9M6+mM^  
    5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 |F +n7  
    s{:Thgv,9  
    6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 zHD 8 \*  
    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。 &-L9ws  
    Q">wl  
    扩展阅读 e8&7W3 m  
    1. 扩展阅读 E <N%  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 ? CU;  
     开始视频- 光路图介绍 xD9ZL  
    - 参数运行介绍- 参数优化介绍 y/>Nx7C0=2  
     其他测量系统示例: J4Ca0Ag  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
     
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