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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) M[Y4_$k<-  
r:l96^xs  
应用示例简述 Xza4iV  
bcJ@-i0V  
1. 系统说明 H*!5e0~rR  
F$6? t.@J  
 光源 .;Y x*]  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) [QEwK|!L  
 元件 @5Qoi~o  
— 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 ]if;A)'  
 探测器 0^<,(]!  
— 干涉条纹 @&R1wr1>I5  
 建模/设计 U}P,EP%p  
— 光线追迹:初始系统概览 IKm&xzV-  
— 几何场追迹加(GFT+): el@XK}<dr  
 计算干涉条纹。 =:5<{J OG  
 分析对齐误差的影响。 APHPN:v  
X ]s"5ju|t  
2. 系统说明 i:Mc(mW  
G1_Nd2w  
参考光路 kEAhTh&g*  
q+/l"&j.  
3. 建模/设计结果 ~/c5 hyTx  
Mvof%I  
-Cj_B\  
4. 总结 46ChMTt  
0eA5zFU7  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 .~<]HAwq  
&:auB:b  
1. 仿真 %|?1B$s0  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 Jr?!Mh-  
2. 计算 uX0 Bp8P  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 [:pl-_.C  
3. 研究 6UB6;-  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 SKx e3  
+!$dO'0nt,  
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。 twv lQ|  
SQIdJG^:  
应用示例详细内容 M71R -B`-  
系统参数 *f*f&l%  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 LhKY}R  
00qZw?%K  
 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。 .\4l'THn,0  
U$09p;~$Ww  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 r /yHmEk&  
8_awMVAy  
2. 说明:光源 |KaR n;BM  
l'2H 4W_+  
Gbx";Y8  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 F G _,  
 因此,相干长度大于1m =BW9/fG  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 C,='3^Nc  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 K051usm  
o_3*;}k8  
M/)B" q  
NCxn^$/+>9  
3. 说明:光源 w%I8CU_}.  
%O Fj  
Y`=z.D{  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 h;}ODK(.  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 ywe5tU  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 omT(3)TP  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
tKX}Ok:V%  
4. 说明:光学元件 #O><A&FrF`  
(6o:4|xl0  
}2mI*"%)\u  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 t@r#b67WJe  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 -UTV:^  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 ef,F[-2^o  
 透镜材料为N-BK7。 $BaK'7=3*  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 fYs?D+U;PF  
YjL t&D:IZ  
' me:Zd  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 `L;OY 4  
M(NH9EE  
lf;~5/%wMG  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 >0 7shNX  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 "C& Jwm?  
tz3]le|ml  
6. 分光器的设置 ?|)rv  
|C|:i@c H  
=}"R5  
E"ZEo9y@^  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 2>ys2:z  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 a&8l[xe1  
 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 /jvO XS\M  
3m3 EXz  
7. 合束器的设置 h^`{ .TlN  
(%Ng'~J\|  
va@XbUC  
.$UTH@;7  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 l,^xX =,  
 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。 1x8(I&i  
\?r$&K]4  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 3V"dG1?  
N:twq&[Y  
M&eQ=vew.  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 f>p; siR)  
应用示例详细内容 "Jf4N  
仿真&结果 2$iw/ r  
M\9IlV?'  
1. 结果:利用光线追迹分析 8u/3?Kc  
j-j'phK  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 >'ie!VW@  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
=z+-l5Gu"  
i'U,S`L6>  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 4$ ..r4@  
>\Z lZ  
z9I1RX V  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 t;h+Cf4  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 ]aREQ?ma&z  
 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。
m2jwqx{G  
3D{82*&  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 /DK*y S  
?Ozk^#H[  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 P0a>+^:%  
 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°。  =7*oC  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 e6Wl7&@6  
?SHc}iaU#  
4. 对准误差的影响:元件平移 2=i+L z^  
U+:S7z@j?  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 Pw0{.W~r  
 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。 }]uB? +c  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 q] 2}UuM|U  
[3Wsc`Q  
['Hp?Q|k  
5. 总结 ]|H]9mys98  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 mvUVy1-c  
?,.HA@T%  
4. 仿真 40`9t Xn  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 #-l!`\@  
V5hp Y ]  
5. 计算 %iHyt,0v2  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 Tb>IHoil  
,ivWVsN*]  
6. 研究 ]9bh+  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 ~ nLkn#Z  
2<`gs(oxXe  
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。 7vB9K_wCI  
\c5#\1<  
扩展阅读 )Mm;9UA  
S jC)6mo  
1. 扩展阅读 PM#$H  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 u* #-7   
w a-_O<  
 开始视频 HYa$EE2  
- 光路图介绍 RPa?Nv?e  
- 参数运行介绍 Rx@%cuP*  
- 参数优化介绍 G}Qk!r  
 其他测量系统示例: KT]J,b  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) nN(D7wk  
N,'[:{GOY  
C[Y%=\6'0  
QQ:2987619807
vTe$77n  
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