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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)
    (,^*So/  
    -jgysBw+Xb  
    应用示例简述 lis/`B\x  
    H&r,FmI@  
    1. 系统说明 P%)gO  
     +`7KSwa  
    光源 yC 77c=  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) K{n{KB&_&  
     元件 -a*K$rnB  
    — 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 @ '@:sM_  
     探测器 ]yjl~3  
    — 干涉条纹 s yU9O&<  
     建模/设计 m}>F<;hQ  
    光线追迹:初始系统概览 {`2R,Jb%S  
    — 几何场追迹加(GFT+): cvwhSdZu8  
     计算干涉条纹。 LIg{J%  
     分析对齐误差的影响。 ,-x!$VqS  
     h:lt<y  
    2. 系统说明 3@5=+z~CW  
    参考光路 BCe_@  
    P oEqurH0  
    I`z@2Z+pJ  
    3. 建模/设计结果 .jy]8S8[|%  
    *yl>T^DjTC  
    .NtbL./=|  
    4. 总结 ~Lc066bLeq  
    {3N'D2N  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 %OgS^_tu  
    @ HZKc\1  
    1. 仿真 E}%hz*Q)(  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 uEc<}pV  
    2. 计算 $gBd <N9|c  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 Y(.OF Q  
    3. 研究 .z13 =yv  
    不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 :eo  
    ~=R SKyzt  
    利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 =^ T\Xs;GK  
    应用示例详细内容 1-.~7yC  
    系统参数 <b/~.$a'  
    PRNoqi3sY  
    1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 k6=nO?$  
    EGl^!.'  
     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。 fDx9iHGv  
    !n6wWl  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 5U_H>oD  
    h*u`X>!!  
    2. 说明:光源 pm{|?R  
    \M'-O YH_[  
    \.mI  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器 lI>SUsQFfm  
     因此,相干长度大于1m #07gd#j4  
     此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 0ZQ'_g|%  
     在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 *%KKNT'*  
    +l=r#JF  
    4 Jx"A\5*G  
    jD7NblX  
    3. 说明:光源 A)ipFB 6K  
    t43)F9!  
    r,_?F7  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 %'0T Xr$  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜 Pz$R(TV  
     因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 a1Qv@p^._b  
     与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
    6"dD2WV/  
    4. 说明:光学元件 .jMq  
    v9T_&  
    JI vo_7{  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 bTQNb!&  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 -GLMmZJt  
     所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 ]~Y<o  
     透镜材料为N-BK7。 q\H[am  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 NY?;erX  
    ws^4?O  
    "fq{Y~F%`  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 #pcP!  
    mS0udHod  
    P'Q+GRpSw  
     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)。 GKcv<G208  
     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] E@Ad'_H  
    A/`%/0e   
    q{+_ <2U|  
    &IlU|4`R%  
    [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] qTQBt}  
    6. 分光器的设置 *{+G=d  
    *-xU2  
     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 CW<N: F.9  
    7. 合束器的设置 ;qBu4'C)T  
    Li Kxq=K  
    UT="2*3gz  
     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。 8zMu7,E  
    |hr]>P1  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 r;m)nRu  
    [k-+AA>:  
     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)。 b:w?PC~O  
    应用示例详细内容 ]n-:Yv5 W  
    仿真&结果 ?mlNL/:  
    cp o-.  
    1. 结果:利用光线追迹分析 Qqlup  
     首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 RVeEkv[qp  
     对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    tr7<]Hm:  
    2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 $HJwb-I  
    : "1XPr  
    gJM`[x`T  
     现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 8n>9;D5n  
     因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
    ]7e =fM9V;  
    3. 对准误差的影响:元件倾斜 uIZWO.OdU  
    q/n,,!  
     元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 \_B[{e7z  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。
    PiA0]>  
    4. 对准误差的影响:元件平移 jRL<JZ1N  
     元件移动影响的研究,如球面透镜。 R+CM`4CD  
     现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 3$X'Y]5a  
    DY^;EZ!hb  
    w}=5ElB  
    5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 \<g*8?yFs  
    a1@Y3M Q;i  
    4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 [p<w._b i  
    8Ac:_Zg  
    5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 db6mfx i  
    @*sWu_ -Y%  
    6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 AnT3M.>ek  
    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。 H *)NLp  
    KVJ_E!i  
    扩展阅读 ? YG)I;(  
    1. 扩展阅读 G.UI|r /Kz  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 & \f{E\A#  
     开始视频- 光路图介绍 Hhh0T>gi  
    - 参数运行介绍- 参数优化介绍 e2A-;4?_  
     其他测量系统示例: ow]053:i  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
     
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