[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)
Vpp;\  
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应用示例简述 u>
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B cj/y4"  
1. 系统说明 dO7;}>F$n  
#Dfo#
]k(  
 光源 -A-tuyIsh"  
— 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) =:+0)t=ao  
 元件  _ q(Q  
— 分束器和合束器，消色差准直透镜系统，位相延迟器，待测球面透镜 US{3pkr;I]  
 探测器 iqW1#)3'R  
— 干涉条纹 vs6,  
 建模/设计 x7T+>  
— 光线追迹：初始系统概览 O--7<Q\  
— 几何场追迹加(GFT+)： V,EF'-F  
 计算干涉条纹。 wve=.
n  
 分析对齐误差的影响。 o/o:2p.  
H6aM&r9}  
2. 系统说明 n-QJ;37\  
D@X+{  
-RJE6~>'\  
3. 建模/设计结果 m=qOg>k  
4e9q`~sO  
4. 总结 ?*r!{3T ,u  
hY<{t.ws  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 x|eeRf|  
X5g[ :QKP7  
1. 仿真 BKU'`5`  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 *R% wUi  
2. 计算 6k?`:QK/sl  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 (Y(E%  
3. 研究 dRvin[R8  
不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 .I$}KE)  
q6`GI6  
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。 }jF+`!*
!  
U\+&cob.  
1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 6gOe!mm  
oN(-rWdhZ  
 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。 ED} 31L  
u~Tg&0V30  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 [;O^[Iybf:  
ZEbL
L4n  
2. 说明：光源 `0#H]=$2h  
Ul Mi.;/^  
3}&ZOO 
 
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 &~5=K  
 因此，相干长度大于1m >CgO<\  
 此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 >{Rb 3Z]  
 在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 +
yt6(7V*  
wX1ig  
'4;6u]d)2  

Gk~l,wV>  
3. 说明：光源 Sav`%0q?7a  
+_HdX w#  
nq`q[KV:  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 u}H$-$jE  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 ,=[*Lo>O  
 因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 i~qfGl p6)  
 与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。 i+M*J#'  
4. 说明：光学元件 aW5~Be$ _  
`hB1b["(  
h5@j`{  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 ACBQ3  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 {w`:KR6o7  
 所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 #A <1aQ  
 透镜材料为N-BK7。 I6OSC&A`  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 9]_GNk-D  
nbvkP  
W7G9Kx1Y  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 2DMrMmLI  
^>r^3C)_-  
r25Z`X Z  
 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)。 fB#XhO  
 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] ,9/5T:2  
`"y{;PCt_  
I 8Y*@$h  
^GXEJU7U  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] fCEz-TMW  
6. 分光器的设置 9d[qhkPu)  
k7bl'zic  
 为实现光束分束，采用理想光束分束器。 出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1，对应于两个光束分束器 ,@Z_{,b  
7. 合束器的设置 ^Qh-(u`  
h$h]%y  
E5x]zXy4  
 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。 NoW!xLI  
r*cjOrvI  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 |"}4*V_*  
jL4>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)。 XNmQ?`.2'  
{$TZ}z"DA  
1. 结果：利用光线追迹分析 WV_`1hZX  
 首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 Lbq_~   
 对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。 VJ1*|r,  
2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 Y-&|VE2  
-^fzsBL.  
ic~Z_?p  
 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。 ^HFo3V }h  
 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。 QAaF@Do  
3. 对准误差的影响：元件倾斜 A +!sD5d  
^]rxhpS  
 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°。 !
`C?nY  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 h;n\*[fDc  
4. 对准误差的影响：元件平移 +L6" vkz  
 元件移动影响的研究，如球面透镜。 a@SUi~+3  
 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。 W'G{K\(/  
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P pYl  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 i/:5jI|  
/oDpgOn  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 g5TkD~w"  
}vsO^4Sjc  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 6e:P.HqjA  
H0tF  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 83?1<v0%  
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。 eYDgEM  
}*-u$=2  
扩展阅读 " ~n3iNkP  
1. 扩展阅读 lu3.KOD/  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 E(/ sXji!  
 开始视频- 光路图介绍 rys<-i(  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 ruHrv"29  
 其他测量系统示例： iwkJ~(5z  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)