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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)
     M*%iMz  
    *r[PZ{D+  
    应用示例简述 KpSHf9!&[  
    'DVPx%p  
    1. 系统说明 c\n\gQ:LQ  
    2LXy$[)7  
    光源 [0  3Aej  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) `^RpT]S  
     元件 )bqO}_B  
    — 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 =EFF2M`F  
     探测器 &g|-3)A  
    — 干涉条纹 'r3I/qg*m  
     建模/设计 -(~CZ  
    光线追迹:初始系统概览 gR%fv  
    — 几何场追迹加(GFT+): XD9lox  
     计算干涉条纹。 Qb/qUUQO;0  
     分析对齐误差的影响。 ![ Fb~Egc  
    9FK%"s`  
    2. 系统说明 9=Y-w s  
    参考光路 }VdohX-  
    Hj LY\.S  
    |R DPx6!V  
    3. 建模/设计结果 &Zd! |u  
    GJU84Xn7  
    Wcw$ Zv  
    4. 总结 !fjDO!,!  
    [.dF)I3  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 ~gmj /PQ0  
    iq=<LOx  
    1. 仿真 *RivZ c9;P  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 Fd9ypZs  
    2. 计算 Y0 Ta&TYZ0  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 &")ON[|b  
    3. 研究 WL+I)n8~  
    不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 *ax$R6a#X  
    hr(E, TAe  
    利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 ?x=;?7  
    应用示例详细内容 {IJ,y27  
    系统参数 6j+_)7.V  
    #zyEN+  
    1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 `~F=  
    +g>)Bur  
     通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 a)/!ifJ;  
    3a_~18W  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 ~sx?aiO  
    O'*KNJX  
    2. 说明:光源 9s7sn*aB#5  
    [}}?a   
    l`M{Ravvn*  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器 )OS^tG[=  
     因此,相干长度大于1m +:+q,0~*]  
     此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 =`Pgo5A  
     在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 1 \:5ow&a  
    TFjb1 a,)  
    ozy~`$;c  
    :q/%uca9  
    3. 说明:光源 <k+dJ=f  
    a6cq0g[#z  
    T%B&HsH  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 Ru9QQaHE  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜 slaYr`u  
     因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 -<h4I aM  
     与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
    .zZee,kM  
    4. 说明:光学元件 CB]#`|f  
    )!z<q}i5  
    | vL0}e  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 NitsUg@<  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 F9IrbLS9c  
     所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 DybuLB$f  
     透镜材料为N-BK7。 wVX]"o  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 <[Oe.0SGu  
    &c>%E%!"  
    G<:_O-cPSv  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 K%iWUl;  
    H\H4AAP5F$  
    @)k/t>r(  
     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)。 jkTC/9AE|  
     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] 1k"<T7K  
    ^,O%E;g^#  
    e!k1GTH^  
    /6",#B}%b  
    [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] 4@19_+3  
    6. 分光器的设置 89hV{^  
    ?"04u*u3  
     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 L8R{W0Zr>!  
    7. 合束器的设置 F#NuZ'U  
    x# MMrV&M  
    f3PDLQA  
     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。 j}u b  
    ;\a?xtIy  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 lgrD~Y (x  
    XNbeYj  
     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)。 o rBB5JJ  
    应用示例详细内容 pY.R?\  
    仿真&结果 +;,65j+n   
    .Nk'yow  
    1. 结果:利用光线追迹分析 4Ys\<\~d  
     首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 WAq! _xE  
     对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    }Um,wY[tK  
    2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 zu/BDyF  
    "qh~wKJ  
    (:er~Y}  
     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。 (>]frlEU~  
     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。
    uvG' Kx  
    3. 对准误差的影响:元件倾斜 !#&`1cYX  
    ^5E:hW [*  
     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°。 ~dXiyU,y2  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。
    (}B3df  
    4. 对准误差的影响:元件平移 [/=Z2mt A  
     元件移动影响的研究,如球面透镜。 C*X=nezq  
     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。 L0\~ K~q  
    LUaOp "  
    b I"+b\K  
    5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 CH9Psr78  
    &c[ISc>N{  
    4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 k%D|17I  
    :MaP58dhh  
    5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 w`YN#G  
    M "\Iw'5$  
    6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 q!;u4J  
    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。 :_8Nf1B+T  
    F:7 d}Jx  
    扩展阅读 jWL%*dJrN  
    1. 扩展阅读 ]A&pX AM  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 8/vGA=  
     开始视频- 光路图介绍 z{H=;"+rh  
    - 参数运行介绍- 参数优化介绍 J5!-<oJ/  
     其他测量系统示例: eC{St0  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
     
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