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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) hYs82P|2Ol  
"K/[[wX\b  
应用示例简述 Zjw!In|vC  
3}v0{c  
1. 系统说明 tvG g@Xs\  
<|ka{=T  
 光源 +qE,<c}}  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) SjFF=ib  
 元件 )*"T  
— 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 MHC.k=  
 探测器 Cmp{FN"o  
— 干涉条纹 "TEBByO'  
 建模/设计 g| _HcaW  
— 光线追迹:初始系统概览 nNkyOaK*4  
— 几何场追迹加(GFT+): * [iity  
 计算干涉条纹。 f$~ _FX  
 分析对齐误差的影响。 V.O<|tl.  
TsoCW]h  
2. 系统说明 =ip~J<sw&  
jAD+:@  
参考光路 yaCd4KP  
,AGM?&A  
3. 建模/设计结果 ~xsb5M5  
)*q7pO\cty  
3sd{AkD^  
4. 总结 U}mL, kj"  
9;;]q?*  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 }[XB]Xf  
bW,BhUb,|  
1. 仿真 +H2m<  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 FU [8:o62  
2. 计算 }z9I`6[  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 vWPM:1A  
3. 研究 r&H=i  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 c+)36/; X  
wdN>KS2!  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 2ID*U d*  
)3D+gu  
应用示例详细内容 SXT@& @E  
系统参数 hlSB7D"d  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 gNMKGf\Y  
s= -WB0E  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 Mm:a+T  
E-5ij,bHv3  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 E-BOIy,  
 :V5!C$QV  
2. 说明:光源 tS_xa  
/h}wM6pg  
{Oc?C:aI=  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 8M".o n  
 因此,相干长度大于1m u`L!za7fi  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 #'G7mAoA  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 *Dd(+NI  
[FeJ8P>z  
ArEH%e  
82^ z -t{  
3. 说明:光源 ZYl-p]\*y  
;Wfv+]n9  
x0AqhT5}  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 \pBYWf  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 wHo#%Y,Nmi  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 _^ CQ*+F  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
n{qa]3  
4. 说明:光学元件 4:%El+,_Y  
0s+rd&  
(|ct`KU0#  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 $@ T6g  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 {3F}Slb  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 n41\y:CAo  
 透镜材料为N-BK7。 SzgY2+Qq  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 G}9bC r,  
K_<lO,[S  
E``!-W  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 6f5sIg  
wFoR,oXtL/  
JJbM)B@-  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 vt(}ga  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 >m;|I/2@  
^c[CyZ:a  
6. 分光器的设置 yo Q?lh  
n_!]B_Vd$  
4%c7#AX[T  
J4K|KS7   
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 *fuGVA  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 46.q a nh  
 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 W&~iO   
:'^dy%&UB  
7. 合束器的设置 d@q t%r3;  
61eKGcjs:  
!~$YD*" S  
sP8-gkkor  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 V;(*\"O  
 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 ,{mf+ 3&$,  
7]HIE]#  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 T$8$9D_u  
Q,M/R6i-  
37M[9m|D*  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 5)SZd)  
应用示例详细内容 U~zN*2-  
仿真&结果 Pi]s<3PL  
{$QF*j  
1. 结果:利用光线追迹分析 IG3K Pmu  
nD?M;XN  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 1o"oa<*_  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
77=y!SDP  
ZZ.0'   
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 s%TO(vT  
+/_B/[e<>  
nY5n%>8  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 ^$s~qQQ}B  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 %>z8:oJ  
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
(Ss77~W7  
.]P;fCQmM  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 }zfLm` vJ  
J/&*OC  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 Xy8ie:D  
 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 |9i/)LRXe  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 "62Ysapq+  
z1KC$~{O  
4. 对准误差的影响:元件平移 H/la'f#o%  
a!J ow?(  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 Qc =lf$  
 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。 17[t_T&Ak9  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 'hHX"\|RA  
9oau _Q#  
[@?.}!  
5. 总结 y8WXp_\  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 .gsu_N_v  
eq 1 4  
4. 仿真 L"vG:Mq@D  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 Cq;K,B9  
QO`SnN}  
5. 计算 '*{Rn7B5  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 MVU'GHv  
O}iKPY8K  
6. 研究 <Phr`/  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 `r0 qn'*  
g8qAJ4  
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。 w0%ex#lkm  
&\D<n; 3  
扩展阅读 J3}C T  
yD id` ym  
1. 扩展阅读 `YU:kj<6  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 C]cT*B^  
ump:dL5{  
 开始视频 K~~*M?.Z  
- 光路图介绍 [-94=|S @  
- 参数运行介绍 gl{P LLe[}  
- 参数优化介绍 l{SPV8[i  
 其他测量系统示例: %1d6j<7  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) w I 7  
d1_*!LW$  
]qG5 Ne _  
QQ:2987619807
WD`{kqc  
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