[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) _g`0td>N  
>3 .ep},  
应用示例简述 4tTZkJc  
(&]15 FJ$1  
1. 系统说明 Ah>krE0t  
[rQ(ae  
 光源 wCTR-pL^  
— 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) 7}1Kafs  
 元件 1707  
— 分束器和合束器，消色差准直透镜系统，位相延迟器，待测球面透镜 7fzyD  
 探测器 wY ;8UN  
— 干涉条纹 !zkEh9G  
 建模/设计 pnA]@FW  
— 光线追迹：初始系统概览 F. oP!r  
— 几何场追迹加(GFT+)： .sR&9FH  
 计算干涉条纹。 :*Ggz|  
 分析对齐误差的影响。 Lr\ B  
MW[ 4^  
2. 系统说明 4b(irDT3F  
KW6" +,Th  
Y6Qb_X:  
3. 建模/设计结果 GN;XB b]w  
!BikF4Y1L&  
4. 总结 .x$T al  
~m|?! ]n  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 G~tOCp="p  
BG8)bhk;/  
1. 仿真 i|^`gly  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 y{?jr$js<  
2. 计算 +95dz?~  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 H$z+gbjJ  
3. 研究 3cFLU^  
不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 c^WBB$v  
u
lSTR f  
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。 }0nB'0|y  
E0Y/N?  
1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 h16Nr x  
H.[&gm}p>  
 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。 t RyGxqiG  
p33GKg0i+(  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 _w
/N[E  
jTgh+j]AP  
2. 说明：光源 `6sQlCOnF  
yaYt/?|  
5XUI7Q%  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 |#jm=rT0y  
 因此，相干长度大于1m *-LU'yM6Yh  
 此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 $K5s)!  
 在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 +&zCmkVC7  
+<WT$ddK=5  
n4&j<zAV{  
j2qfEvU  
3. 说明：光源 :tG".z  
;Hr@0f  
4H=sD t  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 UnF4RF:A2&  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 7=*k@9  
 因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 K$5P_~;QL  
 与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。 )tch>.EQ_  
4. 说明：光学元件 s(.-bjR  
W1`ZS*12D  
qm5pEort  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 3D dG$@  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 [ =2In;
 
 所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 Df3v"iCq}  
 透镜材料为N-BK7。 4:PP[2?  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 Y1+lk^  
b}*bgx@<  
7 ~8Fs@  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 SZD2'UaG  
]~Qkg+>'&  
O~OWRJ@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)。 5g2+Ar(  
 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] <Pt\)"JA  
9cj-v}5j  
B:.;:AEbT  
R_&z2I  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] B8Zd#.6]  
6. 分光器的设置
BVp.A]  
;<<IXXKU
 
 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 Li^!OHro.  
7. 合束器的设置 oA@^N4PD  
CWYJ<27v{  
YDD]n*&  
 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。 HbDB
?s<  
yuX0Y{:I  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 'Pu;]sC  
#[y
l;1)  
 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)。 Sd6^%YB  
ra2q. H  
1. 结果：利用光线追迹分析 Oh4WYDyT  
 首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 CnYX\^Ow  
 对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。 M0 8Y  
2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 c?",
kzo  
CI'5JOqP  
!{lb#  
 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。 }>U03aa
!  
 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。 K$]B" s  
3. 对准误差的影响：元件倾斜 9E?>B3t^  
9Bw"VN]W  
 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°。 iL1so+di  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 HI 61rXNF  
4. 对准误差的影响：元件平移 Y|nTc.A  
 元件移动影响的研究，如球面透镜。 gMn)<u>  
 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。 p~ItHwiT  
$7YLU{0  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 7^=jv~>wP  
R&xd ic!  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 ^O m]B;  
GXVGU-br  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 Yg.u8{H  
RA/yvr  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 g\'84:*J\  
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。 92Iv'(1ba  
PX)qA=4q  
扩展阅读 LL+rdxJO^  
1. 扩展阅读 kGP?Jx\PkH  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 8t!"K_Mkx  
 开始视频- 光路图介绍 tm?  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 iwJgU b  
 其他测量系统示例： iSlVe~ef  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)