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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)
    KvY1bMU!  
    |f{(MMlj  
    应用示例简述 EK2mJCC|  
    S'}pUGDO  
    1. 系统说明 u#)ARCx,w  
    N:~CN1  
    光源 h[i@c`3 /2  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) wq:"/2p1  
     元件 /zg|I?$>Z4  
    — 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 8fWk C<f}  
     探测器 0x,NMS  
    — 干涉条纹 iCIU'yI  
     建模/设计 *IQQsfL)  
    光线追迹:初始系统概览 U#g ,XJ  
    — 几何场追迹加(GFT+): \'.|7{Xu  
     计算干涉条纹。 GZzBATx  
     分析对齐误差的影响。 QE4TvnhK  
    wu~?P`  
    2. 系统说明 3A!Qu$r9  
    参考光路 H6Q!~o\"H  
    uWjEyxPv{  
    :rSCoi>K  
    3. 建模/设计结果 2g HRfTF  
    w)Z-, J  
    |31/*J!@z*  
    4. 总结 s_ %LU:WC  
    9a$ 7$4m  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 w=kW~gg  
    t~M0_TnXlP  
    1. 仿真 o]TKL'gW  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 CXh >'K  
    2. 计算 Kr%w"$<  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 CZDWEM}   
    3. 研究 qZYh^\  
    不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 L XHDX  
    8;$zD]{D1  
    利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 1 Sz v4  
    应用示例详细内容 )7  M  
    系统参数 1T0s UIY  
    MQMc=Z4d  
    1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 y`a]##1j$M  
    *?YMoN  
     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。 _<u>? Qt  
    *]*0uo  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 Xq%ijo  
    pM}n)Q!{3"  
    2. 说明:光源 ,m[#<}xXA  
    >l^[73,]L  
    \{. c0  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器 @+yjt'B  
     因此,相干长度大于1m b8&z~'ieR  
     此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 F4$9r^21r  
     在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 md;jj^8zj  
    (05a 9  
    p9[gG\  
    n'8 3P%x  
    3. 说明:光源 K'oy6$B  
    7Cx-yv  
    zxC~a97`  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 wUKt$_]``  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜 j>A=Wa7  
     因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 o[aIQ|G  
     与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
    U*\ 1d  
    4. 说明:光学元件 jE!?;} P1  
    YP73  
    juEH$7N !  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 wRu\9H}  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 qPn!.m$/  
     所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 Lklb  
     透镜材料为N-BK7。 z_%}F':  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 glZjo  
    ^%NjdZuDO  
    ZM_-g4[H  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 ;R7+6  
    p4@0Dz`Q  
    d RHw]!.  
     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)。  / !aVv  
     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] zO((FQ  
    zcOG[-  
    &W%fsy<  
    &IP`j~ b  
    [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] #YK=e&da  
    6. 分光器的设置 G$t:#2  
    }b+$S'`Bv  
     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 Qn \=P*j  
    7. 合束器的设置 9>ML;$T&  
    |`O210B@  
    eKe[]/}e9  
     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。 gH/(4h  
    0}- MWbG  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 $.O(K4S  
    {CQI*\O  
     增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 Q #p gl  
    应用示例详细内容 rQ)I  
    仿真&结果 R:U!HE8j   
    9^@#Ua  
    1. 结果:利用光线追迹分析 KNSMx<GP  
     首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 ; Z2  
     对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    i([|@Y=  
    2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 &X)^G#  
    &Y-jK<  
    7upN:7D-  
     现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 aPHNX)  
     因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
    L DdgI  
    3. 对准误差的影响:元件倾斜 ;M5]XCP k  
    "(yw(/  
     元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 A[H"(E#k  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。
    WnQ+  
    4. 对准误差的影响:元件平移 s}?QA cC  
     元件移动影响的研究,如球面透镜。 0>yu Bgh  
     现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 V-lp';bD  
    .`^wRpa2M  
    DYTC2  
    5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 ,p6o "-  
    {  P@mAw  
    4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 .s>.O6(^%  
    Ex5 LhRe>=  
    5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 5$c*r$t_RK  
    -~]]%VJP|  
    6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 <h*$bx]9 +  
    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。 lz(}N7SLa  
    A5,(P$@ k  
    扩展阅读 gCaxZ~o  
    1. 扩展阅读 aA-s{af  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 R!2E`^{Wl  
     开始视频- 光路图介绍 /H*n(d  
    - 参数运行介绍- 参数优化介绍 #4F0o@Z  
     其他测量系统示例: dyt.( 2  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
     
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