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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) -6(u09mb_  
H pHXt78  
应用示例简述 y^vB_[6l  
i%m]<yElm  
1. 系统说明 n\f8%z  
9%>GOY  
 光源 j[z o~Y4z  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) `uz15])1<  
 元件 6Z:<?_p%7g  
— 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 lkNaSz[  
 探测器 oe<9CK:?>  
— 干涉条纹 [89qg+z  
 建模/设计 *Uvh;d{  
— 光线追迹:初始系统概览 P4x Q:$2!  
— 几何场追迹加(GFT+): }@ Nurs)%_  
 计算干涉条纹。 Tw|cgB  
 分析对齐误差的影响。 |5o0N8!b[  
6xk~Bt  
2. 系统说明 (1`z16  
bL: !3|M  
参考光路 {\!_S+}{  
a}~Xns  
3. 建模/设计结果 XG]ltSOy  
!a"RHg:HO  
5l"/lGw  
4. 总结 )24c(  
][ri A  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 s68&AB   
\`:X37n)0q  
1. 仿真 ~NYy@l   
以光线追迹对干涉仪的仿真。 *#O8 ^3D_c  
2. 计算 [X +E  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 RcQo1  
3. 研究 qJY'"_Q{  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 6\MH2&L<  
jS LNQ  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 %y( oY  
q9GSUkb  
应用示例详细内容 ig Mm.1>  
系统参数 *\9JIi 2  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 O>Y Xvu  
fmuAX w>  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 *XRAM.  
>heFdKq1  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 [nQ<pTg~r  
DOi\DJV!  
2. 说明:光源 J&%d(EJM  
u="VJ3  
&X 0qH8W  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 W'f{u&<  
 因此,相干长度大于1m C]22 [v4  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。  2=X\G~a  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 YQU #aOl  
{1H3VSYq  
/RLeD  
P'^#I[G'  
3. 说明:光源 cN/8 b0C  
3GkVMYI  
4~<  :Pj  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 F8(6P1}E  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 9~8UG (  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 577H{;pW  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
gAcXd<a0  
4. 说明:光学元件 tvH{[e$  
F-MN%WD~  
Pb05>J3N  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 >P7|-bV  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 *KF-q?PBb  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 oM`[&m.,  
 透镜材料为N-BK7。 JFw<Po,MEa  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 - V Rby  
?:bW@x  
n:c)R8X]  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 vi+k#KE  
;U6z|O7L  
a~b^`ykcWP  
 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)。 6 /T_+K.k  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 :G#>):  
:-x F=Y(;  
6. 分光器的设置 ]|cL+|':y  
p s:|YR  
ht8%A 1|  
]d]tQPEU  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 C^]y iR-U  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 `&2AN%Xz  
 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 /6_>d $  
RC5b'+E&#  
7. 合束器的设置 S:qML]RO  
\TM%,RC3K  
Xrpzc~(  
T7eo_Mn  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 #S+GI!  
 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。 `$|!h-"  
SooSOOAx[  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 [eV!ho*r  
mZ9+.lm  
m S[Vl6  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 eup#.#J  
应用示例详细内容 .@{W6 /I  
仿真&结果 v@bs4E46e  
v%t "N  
1. 结果:利用光线追迹分析 !@E=\Sm8EV  
1-C 2Y `  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 ~Ein)5  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
Bor_Kib  
A!}Wpw%(/  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 #7OUqp  
M%H<F3  
U#v??Sl  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 LO8V*H(  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 6AgevyVG  
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
PE1F3u>O  
jdxwS  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 BR5r K  
F-%wOn /  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 =>".  
 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 y~_wr}.CS  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 pQc5'*FKd  
^S*~<0NQ'  
4. 对准误差的影响:元件平移 (JS1}T  
3QSP](W-(  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 F0 WM&{v  
 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 9W$FX  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 >W[8wR  
DZGM4|@<7Y  
)24r^21.q  
5. 总结 =s"_! 7  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 H3T4v1o6  
ON~jt[  
4. 仿真 "`Q~rjc$2  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 D_r&B@4w  
!gv/jdF  
5. 计算 [pf78  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 Gz;.?=&iF  
 ~0 <?^  
6. 研究 j!9p#JK#u  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 @O b$w1c  
\nM$qr'`B  
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。 NDLk+n  
,a&N1G.  
扩展阅读 zSMN k AM  
U-(2;F)  
1. 扩展阅读 ur^)bp<n  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 gZ6]\l]J{  
e,/b&j*4th  
 开始视频 `MFw2nu@t  
- 光路图介绍 [r%WVf.#d  
- 参数运行介绍 :lQl;Q -e  
- 参数优化介绍 .-t#wXEi  
 其他测量系统示例: NqcmjHvy  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) lNuZg9h  
rnWU[U8%  
We3Z#}X  
QQ:2987619807
|FS,Av  
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