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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) 2\s-4H| q  
/>f`X+d  
应用示例简述 xRaYm  
uO":\<1#  
1. 系统说明 .Hgiru&  
3>S.wyMR4  
 光源 R;;)7|;~  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) _IgG8)k;  
 元件 ZS}2(t   
— 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 [{Y$]3?}  
 探测器 O#k?c }  
— 干涉条纹 F.@yNr"  
 建模/设计 jj.yB#T  
— 光线追迹:初始系统概览 uIWCVR8`Y  
— 几何场追迹加(GFT+): $*2uI?87}:  
 计算干涉条纹。 if `/LJsa  
 分析对齐误差的影响。 _ H@pYMNH  
OZISh?  
2. 系统说明 ~&KfJ  
L8ZCGW\Rr  
参考光路 3mBr nq]j>  
f'#7i@Je  
3. 建模/设计结果 v4qvq GK  
@l@lE0  
"ENgu/A!  
4. 总结 u' r ;-|7  
@V<tg"(c  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 !_c<j4O  
o >W}1_  
1. 仿真 AS8T!  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 9VP|a-  
2. 计算 Yq2 mVo  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 ls/:/x(5d  
3. 研究 1nvs51?H  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 yyiZV\ /  
p R~PB  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 p?d Ma_ g  
|5Z@7  
应用示例详细内容 k:d'aP3  
系统参数 v3hNvcMpf  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 ['sIR+c%'O  
Bp4QHv9xqL  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 D6v0n6w  
(xxJ^u>QC  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 o+q 5:vJt  
SmtH2%yI  
2. 说明:光源 OS \co :  
Ozn7C?\*  
||/noUK  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 Fl|u0SY  
 因此,相干长度大于1m !H.&"~w@  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 HPU7 `b4  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 gNxnoOY  
Nf$Y-v?i  
G q0~&6  
x.45!8Zb  
3. 说明:光源 OBj .-jL  
X|8Y z3:o  
}TYCF@  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 &<v# ^2S3  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 J.El&Dev  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 3xj<ATSe  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
v 7Pv&|  
4. 说明:光学元件 &jg,8  
<QszmE  
M,mj{OY~x  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 HeF[H\a<  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 E!ZDqq  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 ;ATk?O4T  
 透镜材料为N-BK7。 czedn_}%Q  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 ;/e!!P]jP  
]C]tLJ!M  
N8m^h:b  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 } |sP;Rpu  
0w(<pNA  
_|~2i1 Ms,  
 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)。 m6g+ B>  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 J7mT&U&Ru  
lOZ.{0{f,  
6. 分光器的设置 xb1)ZJH  
abI[J]T9G  
c) 1m4SB@  
/T_tI R>  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 ( 6r9y3'  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 />+JK5  
 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 J }JT%S W  
:X@;XEol~  
7. 合束器的设置 >5]Xl*{H)  
] niWRl  
S _#UEf  
/&ph-4\i  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 zW+Y{^hf  
 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。 6bfk4k  
0Z9jlwcQ  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 V ;>{-p  
(-"A5(X:/  
W%Um:C\I  
 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)。 I,?bZ&@8  
应用示例详细内容 -6)ywq^{z  
仿真&结果 G::6?+S  
9E (>mN  
1. 结果:利用光线追迹分析 u4Vc:n  
8l)l9;4 6  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 J"[OH,/_  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
M: `FZ}&L  
0&EX -DbV  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 t,MK#Ko  
a>s v  
a^sR?.+3  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 TTqOAo[-Z  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 BRH:5h  
 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。
v[lytX4)  
8t6h^uQ  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 nPv2: x  
Yh"Z@D[d  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 oNiS"\t  
 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°。 o AQ92~b  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 G+5G,|}  
9:BGA/?  
4. 对准误差的影响:元件平移 XFBk:~}sI  
nP0} vX)<  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 hefV0)4K  
 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。 H|,{^b@9  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 s]B^Sz=  
_&BnET  
ZJw9 2Sb  
5. 总结 #XmN&83_  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 cHR}`U$  
AM Rj N;  
4. 仿真 %%-kUe  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 kfmIhHlYQ  
Ufo- AeQo  
5. 计算 pp{%\td  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 'TbA^U[  
] c'owj  
6. 研究 t+h"YiT  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 6J=~*&  
2y<d@z:K  
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。 s )To#  
$G=\i>R.  
扩展阅读 s:fnOMv "  
~ 4&_$e!  
1. 扩展阅读 `zep`j&8^  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 i.fDH57  
M{(Y|3W  
 开始视频 +_`F@^R_   
- 光路图介绍 C-2n2OM.  
- 参数运行介绍 NZ.aI{  
- 参数优化介绍 $~ `(!pa:  
 其他测量系统示例: fnXl60C%  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) x K_$^c.  
C{>?~@z&5  
3@}_ F<"*  
QQ:2987619807
TZHqn6  
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