[技术]使用相干光模拟马赫泽德干涉仪 [复制链接]

测量系统(MSY.0001 v1.1) 'MUrszOO.e  
#~x5}8  
应用示例简述 YzZF^q^I  
oSl>%}  
1. 系统说明 EDo@J2A  
E%^28}dN  
 光源 0uz"}v)  
— 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) <n\.S  
 元件 [KH?5C  
— 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 rxK0<pWJhx  
 探测器 h2%:;phH  
— 干涉条纹 u,m-6@il  
 建模/设计 vs. uq  
— 光线追迹：初始系统概览 [tzSr=,Cg  
— 几何场追迹加(GFT+)： !T*B{+|  
 计算干涉条纹。 ]CZLaID~  
 分析对齐误差的影响。 V</T$V$  
c2^7"`  
2. 系统说明 $)3PF  
XX-T"
,  
]uvbQ.l_t  
3. 建模/设计结果 Qm#i"jvV  
"Cc"y* P  
4. 总结 3-bcY4  
gJ.6m&+  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 @W
Hd(ka!  
I
BkH+j  
1. 仿真 X=pt}j,QrP  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 XQOprIJ U  
2. 计算 i8YgG0[)  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 

-mJ&N  
3. 研究 }qv-lO  
不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 dCP Tpm  
6B/"M-YME  
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。 t4_K>Mj+d  
Nox
z kpMF  
1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 23$hwr&G\  
Sqf.#}u<=  
 通过使用这种干涉仪设置，可测量两完全相同光束线间的相对相移。 <88}+j  
P$/A!r  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 yl<$yd0Zdu  
W<91m*  
2. 说明：光源 &H1D!N  
d:pm|C|F  
y]]Vp~R:[  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 \a2oM$PX  
 因此，相干长度大于1m j!MA]0lTM  
 此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 !7`=rT&  
 在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 **r?   
SP7g qM  
rg^\BUa-W,  
zXPJ;^Xxa  
3. 说明：光源 }r~l72 `  
oHXW])[  
[y[v]'  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 (l8r>V  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 fC GDL6E  
 因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 qV8\/7'A0a  
 与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。 }0*ra37z>  
4. 说明：光学元件 3ZL7N$N}7  
dh;M
pE  
wu!_BCIy  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 H.8CwsfP  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 |vDoqlW  
 所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 "8iiRzt#  
 透镜材料为N-BK7。 R^M (fC  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 zg Y*|{4Sl  
0/P-> n~  
bC4*w O  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 %r  
8pL>wL &C  
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N  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 ZYR,8y  
 由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] (zJ$oRq  
ok%a|Zz+]  
}Q r0T  

%{
~mk[d3  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] e|5B1rMM  
6. 分光器的设置 &PBWJ?@O)r  
}RN=9J  
 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 @)Hbgkdi  
7. 合束器的设置 OZB}aow  
oF b mz*  
$:u7Dv}\  
 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。 aEFe!_QY  
$Y 4ch ko  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 @t;O"q'|  
vgQhdtt  
 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)。 %<J(lC9,C  
FM"GK '  
1. 结果：利用光线追迹分析 Pvg  
 首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 *4hOCQ[  
 对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。 "Yfr"1RmO  
2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 ;sck+FP7w  
0(U3~k6  
$~G0#JL  
 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。 J!
A/r<  
 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。 fJn3"D'  
3. 对准误差的影响：元件倾斜 LF9aw4:>Ou  
DA4edFAuE  
 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°。 +1+A3
 
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 {b-0_  
4. 对准误差的影响：元件平移 t.>te'DK/  
 元件移动影响的研究，如球面透镜。 Yn$>QS 4  
 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。 Bgk~R.
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qtdxMX]iR  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 ^Z-.[Y  
C:s^s  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 /HjI=263  
{? K|(C  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 9&XV}I,~?|  
D?\"  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 TRySl5jx@  
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。 @wEKCn|}o  
s`Be#v  
扩展阅读 A4#3O5kij  
1. 扩展阅读 3lLW'g&=  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 CSG+bqUG  
 开始视频- 光路图介绍 s.p1L  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 Y>78h2AU  
 其他测量系统示例：  VNr  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)