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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) Ol%KXq[  
})v`` +  
应用示例简述 ~AqFLv/%  
rKhhx   
1. 系统说明 dF@m4U@L  
8>\tD  
 光源 2=\} 0  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) $,@PY5r  
 元件 (:g ZZG  
— 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 y\?T%g  
 探测器 *H2@lrc  
— 干涉条纹 bdS  
 建模/设计 @N tiT,3k  
— 光线追迹:初始系统概览 <8 $fo  
— 几何场追迹加(GFT+): z CS.P.$  
 计算干涉条纹。 4l2/eh]Hc(  
 分析对齐误差的影响。 `RF0%Vm~t  
?M<q95pL  
2. 系统说明 >}"9heF  
&U.U<  
参考光路 bfE4.YF  
'<Fr}Cn  
3. 建模/设计结果 IqA'Vz,lL  
d~0k}|>  
%0y_WIjz  
4. 总结 ,8tk]W[C  
o)V@|i0Js  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 w \U?64  
ij=_h_nA  
1. 仿真 ;4MC/Q/  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 iImy"$yX{  
2. 计算 6rP?$mn2  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 ++gWyzD  
3. 研究 Rj'Tu0l  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 QC,LHt?6  
&1 BACKu  
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。 nT:F{2 M;  
* ^+]`S  
应用示例详细内容 I2&R+~ktR  
系统参数 >z"\l  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 0XSMby?t`  
|7$Q'3V  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 j*6>{_[  
CVAX?c{   
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 BzXTHFMSy  
!*\ J4bJe  
2. 说明:光源 ja-,6*"k  
)` ^/Dj;  
9OS~;9YR  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 qlNB\~HCe  
 因此,相干长度大于1m  >7$h  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 L!c.1Rf_  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 VE $Kdo^  
H "; !A=0  
.',d*H))E7  
h N U.y  
3. 说明:光源 riu_^!"Z_  
=^5#o)~BB  
v[b|J7k  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 N?{.}-Q  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 U&'Xs z  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 O:{N5+HVG  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
W%-`  
4. 说明:光学元件 j9r%OZw{  
mD_sf_2>  
(^~0%1  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 ']:>Ww.S  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 ,{jF)NQaP  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 !CUy{nV  
 透镜材料为N-BK7。 *v:o`{vM[  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 -%_vb6u  
3n)\D<f]#  
[KW9J}]  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 r]B`\XWz  
n.b_fkZNr  
c?%}J\<n  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 er0y~  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 68()2v4X  
3>#io^35  
6. 分光器的设置 \ ^3cNw  
Vwpy/5Hmp  
[+wLy3_  
l H{~?x  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 u|sdQ  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 p7p6~;P  
 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 p1']+4r%  
&`2$,zX#  
7. 合束器的设置 v m.%)F#@  
?2<V./2F  
[<JY[o=  
CTf39R|7_  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 m+EtB6r  
 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。 A,;[9J2\&  
G DwijZw  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 2&0#'Tb  
jJK@i\bU_  
C[[:/X(c  
 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)。 z]R% A:6K  
应用示例详细内容 Id?2(Tg  
仿真&结果 o(@^V!}V  
W0LJ Xp-v  
1. 结果:利用光线追迹分析 +-PFISa<r  
4<S=KFT_  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 ,H@ x.  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
)rbcY0q  
,F?O} ijk  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 3z!^UA>q  
rds0EZ4W  
wF)g@cw  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 7xfN}iHG  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 psAr>:\3  
 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。
0GcOI}  
) B[S4K2  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 &&TAX  
}3 S6TJ+  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 <(x!P=NM-  
 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°。 k p8kp`S7  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 8M6Qn7{L  
hEfFMi=a`  
4. 对准误差的影响:元件平移 DC,]FmWs!+  
g*$yUt  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 |K'7BK_^J  
 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 s%@HchZ 1  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 !UX7R\qu|  
AfJ.SNE  
;s w3MRJ  
5. 总结 f= 33+8I  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 #QKgY7  
~uweBp~O  
4. 仿真 Wq/0}W.  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 &` weW  
M%N_4j.  
5. 计算 `E5vO1Pl  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 FSyeDC^@  
Wf9K+my  
6. 研究 p&cJo<]=LE  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 l~$Od jf  
m.>y(TI  
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。 ez^b{s`  
Ku;8Mx{  
扩展阅读 <'92\O  
@EGUQ|WL^  
1. 扩展阅读 k4BiH5\hA  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 )Ga 3Ji}'  
1" #W1im  
 开始视频 ZO!)G   
- 光路图介绍 -LMO f?  
- 参数运行介绍 @+^5ze\  
- 参数优化介绍 t zSg`7H!  
 其他测量系统示例: FW!1 0K?  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) Iw;J7[hJ&$  
Xd@x(T~'X  
n Y=]KU  
QQ:2987619807
uJ>_ 2  
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