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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)
    Ib"fHLWA^!  
    ?8q4texf[  
    应用示例简述 va!fJ  
    w=thaF.  
    1. 系统说明 -'Z-8  
    nQG<OVRClS  
    光源 Q>TNzh  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) d26#0Gt-4i  
     元件 Zk5AZ R!|  
    — 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 YOtzj a]~  
     探测器 )ZpMB  
    — 干涉条纹 F`.W 9H3  
     建模/设计 <4N E)!#  
    光线追迹:初始系统概览 WmE4TL^8?  
    — 几何场追迹加(GFT+): H^g&e$d0  
     计算干涉条纹。 "|/q4JN)7d  
     分析对齐误差的影响。 {T3wOi  
    w} r mYQ  
    2. 系统说明 tD]vx`0>  
    参考光路 i"n1E@  
    'r} y{`3M  
    +B4i,]lCx  
    3. 建模/设计结果 %4w#EbkSS  
    r<'B\.#tp>  
    6. vwK3\>~  
    4. 总结 M+7jJ?n  
    >dwY( a  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 h2 >a_0"  
    >skl-f  
    1. 仿真 0VIR =Pbp  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 8aW<lu  
    2. 计算 SI7r `'7A'  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 \sS0@gnDI  
    3. 研究 U+ V yH4"  
    不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 ?F|F~A8dr  
    ex|h&Vma2V  
    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。 ne=CN!=  
    应用示例详细内容 ~FnY'F<35  
    系统参数 c>wn e\(5H  
    [vxHsY3z  
    1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 n{"a 0O  
    w+hpi5OH  
     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。 P5v;o9B&  
    Gl9 ,!"A  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 <6C:\{eo  
    Y$W)JWMY`  
    2. 说明:光源 Lg|]|,%e  
    Ce} m_  
    3lN@1jlh  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器 18> v\Hi<  
     因此,相干长度大于1m xn1, o MY=  
     此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 "1rT> ASWI  
     在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 igF<].'V  
    |]b,% ?,U  
    b T** y?2  
    ~ F>'+9?Sn  
    3. 说明:光源 vHb^@z=  
    -a7BVEFts  
    YAd%d|Q  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 n39EKH rm%  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜 5JS*6|IbD{  
     因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 ."ytBF  
     与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
    CM)V^k*  
    4. 说明:光学元件 l$m}aQ%h  
    i$CF*%+t  
    40 zO4  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 0KjCM4t  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 ]2MX7  
     所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 n'!x"O7  
     透镜材料为N-BK7。 \Npvm49  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 TwKi_nh2m  
    z<8VJZd  
    N\Ab0mDOV.  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 Y /l~R7  
    C{,Vk/D-0  
    Nop61zj  
     增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 DkW^gt  
     由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] C2 yJ Xi`$  
    T NF  
    )*aAkM  
    Wl]XOUZ  
    [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] {"db1Gbfg  
    6. 分光器的设置 So4#n7  
    UkC'`NWF*  
     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 @)@tIhw  
    7. 合束器的设置 rVp^s/A^;  
    .p(r|5(b  
    :bXTV?#0  
     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。 nI8zT0o  
    3A\Z ]L  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 @@=,bO  
    ( geV(zT  
     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)。 1G'pT$5&  
    应用示例详细内容 VREDVLQT  
    仿真&结果 t<%+))b  
    B)rBM  
    1. 结果:利用光线追迹分析 )M8@|~~  
     首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 {~#d_!(  
     对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    D!i|KI/  
    2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 juxAyds  
    >2NsBS(  
    (Z8wMy&:  
     现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 ^MVOaV65  
     因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
    Y]i:$X]C?X  
    3. 对准误差的影响:元件倾斜 aj-:JTf  
    c*R18,5-  
     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°。 <"av /`;  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。
    AG"iS<u  
    4. 对准误差的影响:元件平移 IEWl I  
     元件移动影响的研究,如球面透镜。 ^Zlbs goZ  
     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。 wV,=hMTd&\  
     JY_!G  
    MPLeqk$;  
    5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 PmT<S,}L  
    2hTsjJ!'  
    4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 <80M$a g  
    {'#7b# DB>  
    5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 etk|%%J  
    P#"_H}qC*  
    6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 K] &GSro  
    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。 ,? Q1JZPy@  
    {fMo#`9=  
    扩展阅读 |WW'qg]Uu  
    1. 扩展阅读 l s%'\}  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 :^]Fp UY  
     开始视频- 光路图介绍 jI$7vmO  
    - 参数运行介绍- 参数优化介绍 VYrs4IFT$  
     其他测量系统示例: ;`Z>^.CB  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
     
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