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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)
    W? SFt z  
    hT DFIYV  
    应用示例简述 r2.f8U  
    Jv[c?6He  
    1. 系统说明 ;jZf VRl  
    qh)10*FB  
    光源 WJA0 `<~  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) kaG@T,pH(  
     元件 ]Te,m}E  
    — 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 %xuJQuCqf  
     探测器 .KeZZLH  
    — 干涉条纹 xC}9W6  
     建模/设计 zMI_8lNz  
    光线追迹:初始系统概览 2M`:/shq  
    — 几何场追迹加(GFT+): JIH6!  
     计算干涉条纹。 HA#9y;\  
     分析对齐误差的影响。 S?BI)shmg  
    +_"AF|  
    2. 系统说明 58>C,+  
    参考光路 8?z7!k]  
    HCIS4}lQ  
    X:kqX[\>  
    3. 建模/设计结果 u+_6V  
    xk\n F0z  
    Z^_-LX:%  
    4. 总结 \YMe&[C:o  
    d:&=|kKw  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 U5!~ @XjG>  
    kh5VuXpe  
    1. 仿真 wRsh@I<  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 ra]lC7<H  
    2. 计算 y c:y}"  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 (5\VOCT>4%  
    3. 研究 8{)j"rghah  
    不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 MIx,#]C&  
    P g.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析。 ~[ZRE @  
    应用示例详细内容 .tQeOZW'  
    系统参数 4mM?RGWv  
    =4_Er{AT  
    1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 H$4 4,8,m  
    vp2s)W8W  
     通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 zNRR('B?  
    /OtLIM+7~{  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 efUa[XO  
    [#mRlL0yk  
    2. 说明:光源 'fS&WVR?  
    + rN&@}Jt.  
    n~Qo@%Jr  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器 {$P')> /  
     因此,相干长度大于1m fMl uVND  
     此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 2Sb68hJIE  
     在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 /kH 7I  
    /]>8V'e\  
    J2avt  
    5!jU i9  
    3. 说明:光源 ?Jy /]j5fI  
    ,We'A R3X  
    @ CNe)&U  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 0/TP`3$X#"  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜 7M,(!*b  
     因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 ttfCiP$  
     与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
    Ra)AQ n  
    4. 说明:光学元件 0 qp Pz|h  
    &qMt07  
    d]r?mnN W  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 pz0Q@n/X  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 P+<4w  
     所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 @|6#]&v`  
     透镜材料为N-BK7。 q .s'z}  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 M"!{Dx~  
    5=hMTztf!!  
    Boj#r ,x  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 5[0W+W  
    )l6(ss!J  
    35 d: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)。 vp&N)t_  
     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] =x3T+)qCNX  
    }CGA)yK~3  
    o>75s#= b=  
    TW~%1G_v  
    [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] %pj T?G7  
    6. 分光器的设置 !$pnE:K  
    0@>  
     为实现光束分束,采用理想光束分束器。 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 }P\J?8  
    7. 合束器的设置 1<D^+FC4b,  
    k<A|+![  
    <TEDqQ  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 Zt ;u8O  
    z*e`2n#\  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 DDBf89$\  
    p>h}k_s  
     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)。 0WQd#l  
    应用示例详细内容 }ki6(_  
    仿真&结果 ,u S)N6'b6  
    F~C7$  
    1. 结果:利用光线追迹分析 =z*SzG  
     首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 bZ[ay-f6oK  
     对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    uFnq3m^u  
    2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 bPA1>p7  
    avy@)iO7  
    >=K~*$&>  
     现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 :V~ AjV  
     因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
    hka`STK{  
    3. 对准误差的影响:元件倾斜 hh8U/dVk*  
    D:0?u_[W  
     元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 siz:YRur  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。
    }e-D&U  
    4. 对准误差的影响:元件平移 Pf#DBW*  
     元件移动影响的研究,如球面透镜。 Y/]J0D  
     现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 1 EwCF  
    F0KNkL>&g  
    8d[!"lL  
    5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 }WnoI2  
    g`I$U%a_2  
    4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 KvmXRf*z  
    %`0*KMO3  
    5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 gr\vC  
    PMZ*ECIJU  
    6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 :wz]d ~)  
    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。 8V@\$4@b!#  
    T854}RX[{  
    扩展阅读 |vY|jaV}  
    1. 扩展阅读 u& <NBxY  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 '@f#GNRT  
     开始视频- 光路图介绍 %o_CD>yD  
    - 参数运行介绍- 参数优化介绍 &uXu$)IZ  
     其他测量系统示例: tUhr gc  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
     
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