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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) mY9u/; dK  
J.x>*3< l  
应用示例简述 fM]McZ9)D  
1r}fnT<  
1. 系统说明 "m]"%MU7 8  
t" 1'B!4  
 光源 @]f"X>  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) ]?F05!$*  
 元件 &?3?8Q\  
— 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 ypXKw7f(  
 探测器 V|NWJ7   
— 干涉条纹 z;x `dOP  
 建模/设计 >Uvtsj#  
— 光线追迹:初始系统概览 [~)i<V|qJ  
— 几何场追迹加(GFT+): 3nBbPP_  
 计算干涉条纹。 iUh_rX9A"  
 分析对齐误差的影响。 aDa}@-F&a  
z) 5n&w S  
2. 系统说明 [Dq7mqr$  
#&">x7?5  
参考光路 jG{} b6  
( DwIAO/S  
3. 建模/设计结果 Sm#;fx+  
Pi6C1uY6  
@u/<^j3Q  
4. 总结 *Rshzv[  
L{2\NJ"+u  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 8aGZ% UI  
:^kP?  
1. 仿真 R_*b<~[/  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 )iy>sa{  
2. 计算 e%G- +6  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 ]^gD@].  
3. 研究 p)ta c*US  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 h_]3L/  
'xb|5_D  
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。 lf|e8kU\f  
,?B.+4CW\E  
应用示例详细内容 lGPC)Hu{`  
系统参数 uYL6g:]+ZC  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 2Z@<llsi  
*cp|lW!ag  
 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。 `ea$`2  
UF<|1;'  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 .mDqZOpf=4  
[CPZj*|b  
2. 说明:光源 C?rL>_+71  
RYE::[O7  
|[K7oa~#  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 `P/*x[?  
 因此,相干长度大于1m QY+#Vp<`  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 g8XGZW!  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 V@>?lv(\  
A&9l|b-"  
e!4akKw4wD  
]nX.zE|F  
3. 说明:光源 jLQjv  
"rX=G=  
X3W)c&Pr  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 CPVKz   
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 sx]?^KR:  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 S OK2{xCG  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
]`. d%Vx  
4. 说明:光学元件 MT6kJDyLu  
/#:RYM'Tu  
s=%HTfw  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 Z;>~<#!4  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 >^-[Mpa(*  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 ^7"%eWT`  
 透镜材料为N-BK7。 =fsaJ@q ,R  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 Ep?a>\  
E*w 2yWR  
awkVjyqX  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 V)@MM2,  
(VOKa  
=k$d8g ez  
 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)。 mKsj7  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 }MIH{CMH  
!r LHPg  
6. 分光器的设置 'nT#3/rL  
?1N0+OW   
O]Kb~jkd  
g$ 2M|Q  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 &)X<yd0  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 rmabm\QY  
 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 lwY{rWo  
KPR{5  
7. 合束器的设置 M:I,j  
vlPE8U=  
}oN(nPxv9  
q~w;C([k_  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 gMGg9U$@  
 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 v PGuEfz  
[e}]K:  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 bv+e'$U3  
}cPV_^{  
>bZ#  
 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)。 2ga}d5lu  
应用示例详细内容 6)3eB{$;  
仿真&结果 p|FX_4RjX  
k9n  
1. 结果:利用光线追迹分析 SW; b E  
`UI)H*GA8  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 v'>Yc#VJ  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
u!-eP7;7  
gU~)(|Nu.  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 V")Q4h{  
Ue8D:C M  
z<fEJN  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 Kulg84<AwM  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 d+;wDu   
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
7_3O]e[8  
sy`s$E d!  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 BdKtpje  
u#,]>;  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 &7W6IM   
 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 6=  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 j41:]6  
.UYpPuAkn  
4. 对准误差的影响:元件平移 C IDL{i8  
bT8UmR98  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 vj b?N  
 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。 cR&xl^BJ  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 :kVV.a#g  
h+W^k+~(  
d0=nAZZ  
5. 总结 "qsNySI  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 (J4utw Z  
+o3g]0  
4. 仿真 xS}H483h6W  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 J50 ~B3bj`  
asi1c y\  
5. 计算 ) G{v>Z ,  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 RI(uG-Y  
9C$!tz>>+i  
6. 研究 6a?y $+pr  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 K_5&_P1  
duS #&w  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 yd72y'zi  
)ziQ=k6d6  
扩展阅读 ,_$"6  
*[H+8/n_  
1. 扩展阅读 F^YIZ,=p!  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 8w&rj-  
XNU qZ-M :  
 开始视频 kpH;D=;  
- 光路图介绍 //Gvk|O1  
- 参数运行介绍 g#4gGhI  
- 参数优化介绍 j0~3[dyqU  
 其他测量系统示例: `X='g96C1  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) `0i3"06lr  
v-3zav  
f}X8|GlBo  
QQ:2987619807
ymZ/(:3_  
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