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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) p1?}"bHk  
s`#hk^{  
应用示例简述 =fsaJ@q ,R  
Ep?a>\  
1. 系统说明 0'py7  
)D[ypuM&  
 光源 V)@MM2,  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) 5ef&Ih.3  
 元件 fwq|8^S@  
— 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 8W$="s2  
 探测器 5z]dA~;*2  
— 干涉条纹 ("lcL2Bq  
 建模/设计 %x927I>  
— 光线追迹:初始系统概览 |iwTzlt*#  
— 几何场追迹加(GFT+): ~zm/n,Epb  
 计算干涉条纹。 z!3Z^d`  
 分析对齐误差的影响。 %ly;2H Ik  
< `r+l5  
2. 系统说明 #>- rKv.A  
^m+W  
参考光路 zHdp'J"  
xc/|#TC8?  
3. 建模/设计结果 `+f\Q2]Z  
?s?uoZ /2  
eXOFAd]>u  
4. 总结 OeAPBhTmFj  
ky~x4_y5  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 w-#0k.T  
i&HV8&KygN  
1. 仿真 qXhrK /  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 4`UT_LcI  
2. 计算 b?Jm)  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 kdHql>0  
3. 研究 \6'A^cE/PX  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 xw-q)u  
gK<-*v  
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。 l3afuD :  
ua[\npz5  
应用示例详细内容 !<LS4s;  
系统参数 |X.z|wKT6  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 @s@  
Orb(xLChJ  
 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。 @i68%6H`?  
&q< 8tTW5  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 *Vc=]Z2G^  
y?JbJ  
2. 说明:光源 :I $2[K  
*]eZ Y  
1CM1u+<iZ  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 NN:TT\!v  
 因此,相干长度大于1m e)xWQ=,C  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 C5M-MZaS  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 1v4kN -  
mTPj@F>  
\nHlI=!P  
OKqpc;y:D  
3. 说明:光源 PGKXzp'  
?c2TT Q  
5oKc=iX_3  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 0/6&2  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 uqUo4z5T  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 !LJ.L?9qw  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
#~+#72+x7  
4. 说明:光学元件 #TgJ d  
XZInu5(  
PsgzDhRv  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 KR}0(,Y  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 8Vn6* Xn  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 (*RybKoaA  
 透镜材料为N-BK7。 @5y(>>C}8%  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 z~ H Gc"~  
Wj:QC<5 v  
nB5[]x'  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 6.|~~/  
]~^/w}(K  
XNU qZ-M :  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 kpH;D=;  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 PNKT\yd  
%D r?.e  
6. 分光器的设置 j0~3[dyqU  
`X='g96C1  
{h"\JI!  
gDub+^ye>/  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 >, E$bm2  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 Q:gn>/  
 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 tFaE cP  
qN[7zsaj  
7. 合束器的设置 :\U3bkv+  
yj~"C$s  
Q: O>kCDV  
b8.%?_?  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 !C#RW=h9  
 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。 `yAo3A9vk  
QYgN39gp  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 XO#)i6}G  
$NT9LtT@K  
&=Zg0Q  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 U 0RfovJ  
应用示例详细内容 ~ n^G<iXLp  
仿真&结果 X`n0b<  
X-1Vp_(,TP  
1. 结果:利用光线追迹分析 Qc;[mxQe  
ig}e@]  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 6I.mc  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
Mlw9#H6  
\Byk`} 9  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 WcwW@cY7\  
kqW<e[  
1[BvHOI2  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 =Rx?6%  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 .crM!{<Y  
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
4E-A@FR  
J7ekIQgR  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 e=l5j"gq  
Ig3(|{R  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 @JEmybu  
 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 p=+*g.,O  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 =O#AOw`  
d^5SeCs6  
4. 对准误差的影响:元件平移 2nU NI U  
:{s%=\k {d  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 Ws*PMK.0  
 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 DRW.NL o  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 2c~?UK[1  
5o| !f  
%?oU{KzQ@;  
5. 总结 L-C/Luws  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 G 0QXf  
tnF9Vj[#%_  
4. 仿真 L%K_.!d^  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 tOM3Gs~o6z  
<W51oO  
5. 计算 gZ"{{#:}  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 id tQXwa  
`Kc %S^C'  
6. 研究 e#6&uFce  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 o`K^Wy~+k#  
U aj`  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 Cre0e$ a  
i9\\evJs  
扩展阅读 HCjn9  
:uwRuPI  
1. 扩展阅读 } C{}oLz  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 2b4pOM7W  
bj7MzlGFy  
 开始视频 ]tQDk4&i  
- 光路图介绍 @b!R2Yq  
- 参数运行介绍 :Q r7:$S^  
- 参数优化介绍 F%.9f Uo  
 其他测量系统示例: 8q~FUJhU  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) e}R2J `7  
^wO_b'@v  
"_1-IE  
QQ:2987619807
4ljvoJ}xjr  
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