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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 Gx{Vpt  
m}+_z^@j9  
应用示例简述 A:*$rHbzl  
`[~LMV&2U  
1. 系统说明 r@ba1*y0  
&Q t1~#1  
 光源 (, $Lp0mB7  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) ZVz*1]}  
 元件 w[J.?v&^  
— 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 eNrwkV^  
 探测器 Tvw(S q};  
— 干涉条纹 *oAnG:J+M  
 建模/设计 }3R:7N`,|  
— 光线追迹:初始系统概览 *-gmWATC6  
— 几何场追迹加(GFT+): Y{L|ja%9?  
 计算干涉条纹。 xI8v'[3  
 分析对齐误差的影响。 d4o_/[  
sNJ?Z"5k1h  
2. 系统说明 Jo9c|\4  
d{DBG}/Yg  
参考光路 \{1Vjo  
s "l ^v5  
3. 建模/设计结果 kp*BAQ  
w^/"j_p@  
M+lI,j+  
4. 总结 }TU2o3Q  
uU1q?|4  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 WiFZY*iu5  
_RX*Ps=  
1. 仿真 b2YOnV  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 s_76)7  
2. 计算 uQkQ#'e|  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 @4jPaqa(  
3. 研究 XNkQ0o0  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 nG"Ae8r  
PAu/iqCH  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 K_V$ktL  
/7C %m:  
应用示例详细内容 42 Sk`  
系统参数 y |Tv;v1L  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 x2+M0 }g  
'Y5=A!*@tf  
 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。 RueL~$*6.~  
#K/#-S  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 G_?qY#"(  
IeBb#Qedz  
2. 说明:光源 Xj21:IMR  
 U66oe3W  
92L{be; SY  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 XPcx"zv\  
 因此,相干长度大于1m m`8tHHF  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 =eG:Scoug?  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 ^X slj  
@fSqGsSk  
9wv 7 HD|  
i%9xt1c_  
3. 说明:光源 ~ *P9_<  
vC5y]1QDd  
.gd'<l  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 +#ANc;2g  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 mKBPIQ+ZS  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 %:[Y/K-   
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
a5%IjgQ&z  
4. 说明:光学元件 F% K}&3  
Q?W}]RW  
)UG<KcdI  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 '>r"+X^W  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 o^~KAB7  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 PiwI.c  
 透镜材料为N-BK7。 @0q*50  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 pJ]i)$M  
h-[FUPfuw  
=%oKYQ  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 9$P*fx&m  
X.!|#FWb+  
nD;8)VI'I  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 STgYXA(  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 Tta+qjr  
p*(]8pDC  
6. 分光器的设置 5*7 \Yjk?  
<3c|S_|L*m  
z[ ml;?  
NI?YUhg>  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 !RwOU Ck  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 pwO U6A!  
 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 }z8HS< #Q  
.\+%Q)?h:  
7. 合束器的设置 >vY5%%}  
.m\'|%  
0^rDf L  
6)~J5Fb  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 9q !./)  
 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 h ?%]uFJC  
. 'rC'FT  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 96 !e:TU  
tB7g.)yZb  
,BG L|5?3z  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 [boB4>.  
应用示例详细内容 p8Wik<'^  
仿真&结果 :IlJQ{=W  
|*WE@L5  
1. 结果:利用光线追迹分析 fbK`A?5K  
*(sFr E  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 s4{WPU9  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
b^]@8I[M  
j:6VWdgq  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 r*t\\2  
!q_fcd^c  
1#<KZN =$  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 COf>H0^%Q  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 4w5mn6MxR  
 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。
+Qe&#"O0  
e[a?5,s2  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 D27MT/=7  
5?n@.hcL  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 2{E"#}/  
 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°。 IDpW5Dc  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 52JtEt7E  
m@){@i2.  
4. 对准误差的影响:元件平移 d2e4=/ A%  
V;#bcr=Z<J  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 +kK6G#c  
 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。 1v^eXvY  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 u9}k^W)E  
zn@yt%PCV  
uY6|LTK&x  
5. 总结 H(TY.  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 y=)xo7 (  
b];p/V# <  
4. 仿真 b:w {7  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 ,[{)4J$MV  
CUR70[pB)  
5. 计算 9cm9;  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 4/tp-dBip  
Tn7(A^h'  
6. 研究 KLn.vA.  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 xiW;Y{kZ  
aA-gl9  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 `:I<Jp  
/{9"O y7E  
扩展阅读 i!JVGs  
f2"1^M  
1. 扩展阅读 5/),HGxi  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 voHFU#Z$  
jo_wBJKE  
 开始视频 *=X$j~#X  
- 光路图介绍 >[ox|_o  
- 参数运行介绍 0ThX1)SH  
- 参数优化介绍 Dr!g$,9  
 其他测量系统示例: D^5bzZk N  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) %fyah}=  
*"pf3x6  
XOe8(cXa9  
QQ:2987619807
2/c^3[ccR  
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