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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)
    vbd ;Je"  
    #%GBopv  
    应用示例简述 BHz_1+d  
    yAGQD[ih  
    1. 系统说明 E}w5.1  
    hb1h .F  
    光源 _{if"  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) N>L)2WKFT  
     元件 #l) o<Z  
    — 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 NV{= tAR  
     探测器 R ^@`]dX$  
    — 干涉条纹 XH0Vs.w  
     建模/设计 l8Yr]oNkz  
    光线追迹:初始系统概览 S~z$ =IiB  
    — 几何场追迹加(GFT+): A0.xPru1p  
     计算干涉条纹。 xV`)?hEXFh  
     分析对齐误差的影响。 0:`YY 8j1k  
    OPq6)(Q  
    2. 系统说明 dEf5x_TGm  
    参考光路 jfvlkE-uK  
    Eos;7$u[  
    k|]l2zlT  
    3. 建模/设计结果 .d#Hh&jj  
    o2YHT \P n  
    $y<`Jy]+)~  
    4. 总结 ZS3T1 <z  
    H`3w=T+I  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 iRW5*-66f  
    H- WNu+  
    1. 仿真 G'HLnx}Yi  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 "AWk jdj  
    2. 计算 uuUj IZCtz  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 /'v!{m  
    3. 研究 Uq%|v  
    不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 {c1wJ  
    Z>NA 9:  
    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。 g*9&3ov  
    应用示例详细内容 E[CvxVCx  
    系统参数 O9N%dir  
    +~ S7]AZ  
    1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 +tlbO?  
    "1P2`Ep;  
     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。 q{yzux  
    =/xXB  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 ZkMHy1  
    4g.S!-H@R  
    2. 说明:光源 jNIz:_c-~  
    i-k(/Y0  
    k'[\r>T  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器 <(qdxdUp  
     因此,相干长度大于1m ov>`MCS,v  
     此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 )pey7-P7g5  
     在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 =Y3d~~  
    Y(R],9h8  
    DEv,!8  
    b DF_  
    3. 说明:光源 wp/x|AV  
    !\&4,l(  
    +hT9V1'-D  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 (ubK i[)  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜 J2`OJsMwWe  
     因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 \>eFs} Y/  
     与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
    %#]/ ]B/4  
    4. 说明:光学元件 /hyCR___  
    okW'}@jD  
    ZQJh5.B  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 S7hfwu&7F  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 \g@jc OKU  
     所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 )T^aJ-Uf  
     透镜材料为N-BK7。 } M\G  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 %bnjK#o"Q  
    C4C!-12  
    %__.-;)o  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 Cmj `WSSa  
    9l7 youZ]  
    ewinG-hX_  
     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)。 o\y qf:V8  
     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] rmnnV[@o  
    =u&NdMy  
    |1 LKdP  
    >LB x\/  
    [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] ZW8;?# _  
    6. 分光器的设置 ~/R}K g(  
    m9m~2   
     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 <=~'Pd-f(  
    7. 合束器的设置 ]h&?^L<.  
    *WXqN!:  
    Yf^/YLLS  
     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。 Z@:R'u2Lk  
    V P4ToYc  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 O/4)aW3B  
    n!XSB7d~X  
     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)。 |.U- yyz  
    应用示例详细内容 !yTjO  
    仿真&结果 v{>9&o.J  
    V=H}Ecd  
    1. 结果:利用光线追迹分析 xZ&S7G1  
     首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 kC6s_k  
     对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    C}mWX7<Z.  
    2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 9!6yo  
    K,GX5c5  
    1HNX 6  
     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。 vro5G')  
     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。
    s=|&NlO$  
    3. 对准误差的影响:元件倾斜 \~q cYp  
    i(>v~T,(  
     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°。 qS+Ilg  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。
    3H47 vm(`  
    4. 对准误差的影响:元件平移 =R\-mov$  
     元件移动影响的研究,如球面透镜。 /T2f~1R  
     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。 pDx}~IB  
    [Z?vC  
    A&fh0E (t  
    5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 Th//uI+  
    Pi|oO-M  
    4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 6Bm2_B  
    6hm6h7$F1  
    5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 KbV%8nx!!  
    6ypqnOTr  
    6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 X{riI^(  
    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。 cM'5m  
    T)B1V,2j=  
    扩展阅读 zuZlP  
    1. 扩展阅读 ;w}5:3+  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 4==Lt Ep  
     开始视频- 光路图介绍 *8CE0;p'k  
    - 参数运行介绍- 参数优化介绍 +nslS:(  
     其他测量系统示例: aw:0R=S,>  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
     
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