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infotek 2020-11-23 09:20

使用相干光模拟马赫泽德干涉仪

测量系统(MSY.0001 v1.1) 'xsbm^n6a&  
D7M0NEY  
应用示例简述 ,7t3>9 -M"  
T7^ulG1'  
1. 系统说明 1Jl{1;c  
qPqy4V. ;  
 光源 ~c!Rx'  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) ;v%Q8  
 元件 ^g70AqUc  
— 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 wInY7u Bd!  
 探测器 Zo'/^S  
— 干涉条纹 m; 1'u;  
 建模/设计 lD9%xCo9(  
— 光线追迹:初始系统概览 -J{Dxz  
— 几何场追迹加(GFT+): pn|p(6  
 计算干涉条纹。 4|FRg  
 分析对齐误差的影响。 v'h3CaA9j  
DakLD~H;  
2. 系统说明 N?\bBt@  
(%6(5,   
参考光路 #"hJpyW 4V  
O >nK ,.  
3. 建模/设计结果 lj4%(rB=  
*Yj~]E0`1  
nt drXg  
4. 总结 Xg,0/P~  
W]Y@WKeT  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 (W7;}gysh  
3fm;r5  
1. 仿真 R:]/{b4Uq  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 &t~zD4u B  
2. 计算 $*YC7f  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 O~${&(  
3. 研究 lr-12-D%-  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 TNyK@~#m  
g8LT7  
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。 &/sGh0  
c"sj)-_  
应用示例详细内容 fEHh]%GT`  
系统参数 o lYPlH F  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 +8Of-ZUx  
)?F $-~7  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 o G (0i  
wCV>F-  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 jK\V|5k  
17WNJ  
2. 说明:光源 E}]I%fi  
I~d#p ]>  
"L9C  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 xN e_qO  
 因此,相干长度大于1m hq5NQi` %  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 zY]Bu-S3  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 0\? _ lT2  
<^CYxy  
m Y$nI -P  
}%-UL{3%  
3. 说明:光源 ]]\)=F`n77  
f %bc64N(  
fKPiRlLS  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 !T<z'zZU  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 x?%rx}h  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 pi^^L@@ d  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
IW5*9)N?  
4. 说明:光学元件 `V]egdO  
@/CRIei  
fQ=&@ >e  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 XD;15a  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 KU1+<OCh  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 zkjPLeX  
 透镜材料为N-BK7。 a9yIV5_N  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 >{O[t2&  
 6'RZ  
o>xxmyW|  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 mA&RN"+V  
Y&?|k'7  
mr:kn0  
 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)。 D}zOuB,S  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 GOv9 2$e  
ddUjs8VvJ  
6. 分光器的设置 pieU|?fQ  
ke3HK9P;  
=q_&* '  
n.2E8m/  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 iYO wB'z  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 3R)cbwL  
 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 a<OCO0irJ  
N oX_?  
7. 合束器的设置 @D.R0uM  
v YRt2({}Z  
Rz<d%C;R  
ATYQ6E[{MV  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 D%c7JK  
 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 5]4<!m  
<.PPs:{8#  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 7h9fQ&y  
09}f\/  
l|@/?GaH  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 K#9(|2 J%  
应用示例详细内容 l }2%?d  
仿真&结果 Ft%TnEp  
}S~ysQwT  
1. 结果:利用光线追迹分析 3b g4#c  
'k-u9  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 !wLH&X$XT  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
; McIxvj  
<?q&PCAn^  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 nZ`2Z7!  
LyJTK1]#  
9A/Kn]s(jj  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 #a7Amh\nT  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 Z]7;u>2  
 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。
lRF_ k  
-!C Y,'3  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 w-0O j  
#lBpln9  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 :f?,]|]+-  
 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°。 1K? & J2  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 .T#y N\S1  
X%4uShM  
4. 对准误差的影响:元件平移 j,|1y5f  
in=k:j,U0  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 "W_jdE6v  
 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。 .WL\:{G8;  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 eB<V%,%N#  
BDRYip[Sa  
|g?/~%7  
5. 总结 VQNYQqu`[  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 +2;#9aa I  
$+lz<~R  
4. 仿真 L6[rvM|9_  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 hVT=j ?~  
 :kp  
5. 计算 \4\\575zp'  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 E+^} B/"  
DmXDg7y7s  
6. 研究 +c]N]?k&  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 BqLtTo?'  
8CnI%_Su  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 ZyS;+"  
~x0-iBF  
扩展阅读 \c9t]py<.h  
p E(<XD3Q  
1. 扩展阅读 I7q?V1f u4  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 p(x1D]#Z[  
&-8-xw#.  
 开始视频 RK~FT/  
- 光路图介绍 r.a9W? (E  
- 参数运行介绍 0'q(XB`i=  
- 参数优化介绍 _} X`t8Lh  
 其他测量系统示例: _A)_K;cz  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) I(?|Ox9"?  
XC$+ `?  
'.h/Y/oz  
QQ:2987619807
5QL9 w3L  
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