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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)
    N"RPCd_  
    AqQ5L>:Gq  
    应用示例简述 _qk&W_u  
    iD%a;]  
    1. 系统说明 nLwfPj  
    9ghUiBPiL:  
    光源 jA2%kX\6//  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) a(|0 '^  
     元件 -Vb5d!(  
    — 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 Isvb;VT9L  
     探测器 i"Hc(lg  
    — 干涉条纹 (RrC<5"  
     建模/设计 lTN^c?  
    光线追迹:初始系统概览 7BqP3T=&_  
    — 几何场追迹加(GFT+): =zrfh-lwH  
     计算干涉条纹。 ;.xKVH/@  
     分析对齐误差的影响。 C|g1:#0  
    vA Z kT"  
    2. 系统说明 0*kS\R=P  
    参考光路  !a\HdQ  
    }X=c|]6i^  
    Voq/0,d  
    3. 建模/设计结果 H/Ql  
    y=+OC1k\8  
    0t"Iq71/  
    4. 总结 ~,)D n  
    0wSy[z4V  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 g] ]6)nT  
    %[~g84@  
    1. 仿真 @}wa Z?'  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 ,CPAS}kS  
    2. 计算 r~7}w4U  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 `HYj:4v'  
    3. 研究 @x A^F%(  
    不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 "+`u ]  
    I1s= =  
    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。 JV4fL~  
    应用示例详细内容 _*{Lha  
    系统参数 Z 5P4 H  
    j"pyK@v2B  
    1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 E;'{qp  
    7B5b +  
     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。 XhWo~zh"  
    1=9GV+`n  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 CK|AXz+EN  
    cH:&S=>h  
    2. 说明:光源 -`z%<)!Y  
    ]mNsG0r6  
    +R;LHRS%  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器 $T66%wX  
     因此,相干长度大于1m v_v>gPl,  
     此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 Ku uiU= (L  
     在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 ?|}qT05  
    (]&B' 1b  
    3,*A VcQA  
    :f_oN3F p  
    3. 说明:光源 :9x]5;ma  
    |f1^&97=+  
    n;vZY  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 VQ2'a/s  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜 h -091N  
     因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 S5Pn6'w  
     与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
    *A}td8(  
    4. 说明:光学元件 _ /.VXW  
    q@VIFmqY!  
    hPGDN\#LD  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 %gSmOW2.c^  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 ,+C?UW  
     所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 mF4OLG3L0  
     透镜材料为N-BK7。 *u,xBC2C  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 :=!6w  
    QR~4Fe  
    cG@W o8+  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 "WXUz  
    -*ZQ=nomN  
    -{z[.v.p  
     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)。 $3ZQ|X[|+  
     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] HB*BL+S06  
    _F4=+dT|  
    yzL9Ic  
    >Lo'H}[pF  
    [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] -!M>;M@  
    6. 分光器的设置 r9b(d]  
    9U3}_  
     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 H<g8u{ $  
    7. 合束器的设置 4R8Qn^  
    **AkpV)  
    s9+lC!!  
     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。 L >hLYIW  
    e8xNZG;  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 I.~=\%Z {  
    A5 4u}  
     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)。 4W E)2vkS  
    应用示例详细内容 ]+w 27!  
    仿真&结果 a?Y>hvI  
    MAX?,- x  
    1. 结果:利用光线追迹分析 *g:Dg I 2  
     首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 pV 8U`T  
     对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    e~,+rM  
    2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 P+_1*lOG  
    Wap\J7NY  
    XMxm2-%olP  
     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。 T0b/txS  
     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。
    zc,X5R1  
    3. 对准误差的影响:元件倾斜 A5%Now;.cf  
    ":=h1AJY  
     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°。 ={6vShG)m  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。
    rF{,]U9`  
    4. 对准误差的影响:元件平移 &Akw V-  
     元件移动影响的研究,如球面透镜。 X_rv}  
     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。 v9f%IE4fX  
    + I*a=qjq  
    t)O]0) s  
    5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 ku>Bxau4>  
    <@4V G  
    4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 fti0Tz'  
    K 4{[s z  
    5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 OP_\V8=  
    o(D_ /]'8  
    6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 Pe11a zJ  
    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。 dww4o~hO  
    $t5>1G1j7  
    扩展阅读 I.SMn,N  
    1. 扩展阅读 a%an={  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 ;{e'q?Y  
     开始视频- 光路图介绍 rV-Xsf7Z  
    - 参数运行介绍- 参数优化介绍 Aaz:C5dtU  
     其他测量系统示例: {8%KO1xB  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
     
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