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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)
    *F:]mgg  
    9CJUOB>]  
    应用示例简述 +C;ZO6%w  
    fEs957$  
    1. 系统说明 f[7'kv5S  
    u#p1W|\4  
    光源 1 hZM))  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) V$ 38  
     元件 qq-&z6;$  
    — 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 ;TSnIC)c  
     探测器 |}Mkn4  
    — 干涉条纹 \$;\,p p  
     建模/设计 s cR-|GuZ  
    光线追迹:初始系统概览 &o"Hb=k<  
    — 几何场追迹加(GFT+): Tp`)cdcC[  
     计算干涉条纹。 37p0*%a":  
     分析对齐误差的影响。 qIjC-#a=m  
    m?<8 ':  
    2. 系统说明 =)M8>>l  
    参考光路 OpxVy _5,  
    2?t(%uf]  
    x|0Q\<mEe  
    3. 建模/设计结果 6(9Ta'ywZ  
    d\;M F  
    3JW9G04.  
    4. 总结 ?]fBds=  
    } Q1$v~  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 vzi=[A  
     QN_5q5  
    1. 仿真 \(T; @r  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 W\.f:"2qr  
    2. 计算 7vr)JT=  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 6$PfX.Fh  
    3. 研究 eE7 R d>  
    不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 K'?ab 0  
    ccD+o$7LT  
    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。 `m2F.^qrr  
    应用示例详细内容 JS(KCY9  
    系统参数 "vLqYc4$  
    x?CjRvT $  
    1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 VPN@q<BV  
    O.rk!&N  
     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。 f~Kln^  
    h(/|`   
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 vJ"@#$.  
    KD,b.s  
    2. 说明:光源 oPa2GW8  
    S\0"G*  
    *<9D]  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器 IR/0gP  
     因此,相干长度大于1m nWXI*%m5  
     此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 K:'pK1zy  
     在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 &)s A(  
    (3]7[h7  
    1&jX~'  
    R63"j\0  
    3. 说明:光源 GQ8I |E  
    K?I@'B'  
    t:=Ui/!q  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 /c'#+!19  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜 ZlO@PlZ)  
     因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 P\2QH@p@t  
     与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
    &7@6Y{!/  
    4. 说明:光学元件 1M 3U)U  
    JC=Bxv  
    N# ,4BU  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 :~T:&;q0  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 W:5m8aE\  
     所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 y|MW-|0=!  
     透镜材料为N-BK7。 :eIB K  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 W{-N,?z  
    ; $y.+5 q  
    $ng\qJ"HF  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图  =_ rn8  
    K] Eq"3  
    )3..7ht3^5  
     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)。 tkuN$Jl  
     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] &)bar.vw/  
    ;OdUH   
    (9cIU2e  
    L3<XWpv  
    [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] Qy6Avw/$  
    6. 分光器的设置 #Jm_~k  
    CS"p[-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 tS!~> X  
    7. 合束器的设置 sWX   
    <|2_1[,sl  
    "V9!srIC  
     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。 ]AHUo;(f%  
    pnqjAT GU  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 2}}~\C}o+  
    LG,RF:  
     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)。 jM7}LV1Ck  
    应用示例详细内容 DG:=E/@  
    仿真&结果 JGO>X|T  
    ^)fB "!s  
    1. 结果:利用光线追迹分析 x%(!+  
     首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 MiSFT5$v6  
     对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    9s7B1Pf  
    2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 Y/$SriC_+'  
    +m+HC(Z  
    G4RsH/  
     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。 k~q[qKb8y:  
     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。
    -_4! id  
    3. 对准误差的影响:元件倾斜 ~Snw':  
    |2oB3 \)/  
     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°。 3[e@mcO  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。
    R 7{ rY  
    4. 对准误差的影响:元件平移 t 1&p> v  
     元件移动影响的研究,如球面透镜。 PkVXn  
     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。 BFEo:!'F  
    SjJUhTb  
    d@w I: 7  
    5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 Jz|(B_U  
    Lte\;Se.tu  
    4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 WYh7Y  
    8bK}& *z<  
    5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 zh4o<f:-  
    | 'z)RFqj  
    6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 8WyG49eic  
    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。 4 B> l|%  
    ~}M{[6!  
    扩展阅读 @e Myq1ZU  
    1. 扩展阅读 -!}1{   
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 X:e'@]Z)?  
     开始视频- 光路图介绍 !PQRlgcG  
    - 参数运行介绍- 参数优化介绍 $"UAJ-  
     其他测量系统示例: ;{ezK8FJ}@  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
     
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