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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)
    (A.C]hD  
    a(ZcmYzXU  
    应用示例简述 j3ls3H&  
    @_{=V0  
    1. 系统说明 b" [|:F>P  
    HTTC TR  
    光源 pT6$DB#  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) _+3::j~;m  
     元件 Qn2&nD%zi  
    — 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 YtLt*Ig%  
     探测器 S$-7SEkO+  
    — 干涉条纹 9} .z;prz  
     建模/设计 */S_Icf  
    光线追迹:初始系统概览 [{/jI\?v  
    — 几何场追迹加(GFT+): )0k53-h&  
     计算干涉条纹。 )D%~` ,#pQ  
     分析对齐误差的影响。 |u p  
    bpa?C  
    2. 系统说明 % A0/1{(  
    参考光路 ;-Aa|aT!  
    o^wqFX(Y  
    2MK-5 Kg  
    3. 建模/设计结果 p5*jzQ  
    u)Whr@m  
    WTiD[u  
    4. 总结 KqP#6^ _  
    9;If&uM  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 l;E(I_ i)  
    9W);rL|5  
    1. 仿真 -trkA'ewZ  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 _)iCa3z  
    2. 计算 IdN41  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 )QJUUn#  
    3. 研究 &#i"=\d  
    不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 uHNCSz H(  
    ?gXp*>Kg[  
    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。 b#o|6HkW  
    应用示例详细内容 86H+h (R/  
    系统参数 ksm~<;td  
    iU:cW=W|M\  
    1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 y|jq?M<A  
    tQ601H>o  
     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。 yIE!j %u  
    IAyp2  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 ]I6  J7A[  
    .jK4?}]  
    2. 说明:光源 ?&uu[y  
    !PE]C!*gv&  
    @'|~v <<WZ  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器 2 ? 4!K.  
     因此,相干长度大于1m #p{4^  
     此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 HE\K@3-  
     在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。  WfRXP^a  
    {\\T gs  
    - ! S_ryL  
    <{cQ2  
    3. 说明:光源 !TcJ)0   
    M UwMb!Z.s  
    h>bx}$q  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 7PF%76TO  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜 VS|2|n1<6  
     因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 ,]/X\t5]D  
     与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
    [KQ6Ta.  
    4. 说明:光学元件 :MDKC /mC  
    $`'/+x"%  
    EBmt9S  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 A_UjC`  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 Z #m+ObHK1  
     所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 -%4,@ x`  
     透镜材料为N-BK7。 +W+|%qM,\  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 H%lVl8oQ  
    =?`c=z3~i$  
    "^iYLQOC  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 CTA 3*Gn  
    x$(f7?s] 1  
    E<*xx#p  
     增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 J?$,c4;W2  
     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] n._-! WI  
    _Bj":rzY  
    d<x7{?~.DK  
    ^d73Ig:8q  
    [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] pmYHUj #  
    6. 分光器的设置 rU(+T0t?I  
    <=C?e<Y  
     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 eJ81-!)  
    7. 合束器的设置 UR5`ue ;  
    {+b7sA3  
    9-m=*|p  
     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。 ^LzF@{ G  
    1m0c|ckb  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 3HK\BS  
    ] @fk] ]R  
     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)。 E&:,oG2M  
    应用示例详细内容 }W,[/)MO  
    仿真&结果 % %UE+u @J  
    q- d:TMkc  
    1. 结果:利用光线追迹分析 IEvdV6{K  
     首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 X#;bh78&-  
     对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    "5$B>S(Q  
    2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 T^]}Oy@e,J  
    B4 }bVjs  
    IV)j1  
     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。 R0-j5&^jju  
     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。
    y1L,0 ]  
    3. 对准误差的影响:元件倾斜 ENY+^7  
    -d:Jta!}{  
     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°。 l%i+cOD  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。
     %D "I  
    4. 对准误差的影响:元件平移 Dv`c<+q(#  
     元件移动影响的研究,如球面透镜。 D^;Uq8NDKq  
     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。 A&jlizN7  
    R ViuJ;  
    @7n"yp*"  
    5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 !jR=pIfq  
    uY'HT|@:{  
    4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 NQ2E  
    ;,e2egC'  
    5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 @Do= k  
    7Hu3>4<  
    6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 +=8VTC n?  
    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。 $PHvA6D  
    k"w"hg&e  
    扩展阅读 3=ymm^  
    1. 扩展阅读 Owk|@6!  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 jW@Uo=I[  
     开始视频- 光路图介绍 0:d_Yv,D  
    - 参数运行介绍- 参数优化介绍 *CHX  
     其他测量系统示例: < c/5b]No  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
     
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