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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) eWr2UXv$  
)C$pjjo/`  
应用示例简述 M Al4g+es  
<C_FRpR<f  
1. 系统说明 LaYd7Oyf]  
M7=|N:/_  
 光源 ojx2[a\  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) Y+DVwz$  
 元件 D%= j@  
— 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 GsoD^mjY  
 探测器 riQ0'-p  
— 干涉条纹 G5NAwpZf  
 建模/设计 > .K  
— 光线追迹:初始系统概览 ! u9LZ  
— 几何场追迹加(GFT+): "}2I0tM  
 计算干涉条纹。 SNC)cq+{  
 分析对齐误差的影响。 ~!P&LZ  
p@eW*tE  
2. 系统说明 _~ 3r*j  
deOk>v&U  
参考光路 #i=m%>zjN  
Lb~' I=9D  
3. 建模/设计结果 825 QS`  
a>&dAo}  
~En]sj  
4. 总结 $ve*j=p  
-0+h&CO  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 !`dMTW  
sj&1I.@,>  
1. 仿真 l4 YTR4D  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 W^i[7 r  
2. 计算 |Y30B,=M  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 usw(]CnH  
3. 研究 h*?]A  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 |=[. _VH1  
cvC 7#i[G  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 4MoxP  
C_&ZQlgQ  
应用示例详细内容 \"9ysePI  
系统参数 4$+/7I \  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 {[bB$~7Eu  
s14 ot80)  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 Q zY5S0  
UYGO|lkEU  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 2tS,q_-=  
cA~bH 6  
2. 说明:光源 {6mFI1;q  
B;t{IYhq{  
+A1xqOB  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 +*G<xW :M  
 因此,相干长度大于1m TVK*l*  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 -kb;h F}.  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 cHJ4[x=  
Wf =hFc1_@  
|N|[E5Cn  
P}vk5o'  
3. 说明:光源 M&KJZ  
I.p"8I;  
o4,9jk$  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 a``Q}.ST  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 ufN`=IJ%  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 L(}/W~En  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
)Ut9k  
4. 说明:光学元件  dK]#..  
@eP(j@(^  
!!6g<S7)  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 OKnpG*)u=g  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 0NXaAf:2Z  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 `~1#X  
 透镜材料为N-BK7。 n66b(6"mO2  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 [jTZxH<  
ooj^Z%9P  
oot kf=  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 7TA&u'  
mzcxq:uZ5  
L"}2Y3  
 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)。 yS4nB04`=  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 T!|-dYYI  
ygxaT"3"=  
6. 分光器的设置 Q7_#k66gb7  
r|3<UR%  
' &Tz8.jp~  
RA}Y$}^#'  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 k"+/DK,:  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 ^geY Ay  
 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 US&:UzI.  
8|Wl|@1(  
7. 合束器的设置 E#\'$@8j  
VVc-Dx  
6G:7r [  
j#9n.i %h  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 "MDy0Tj8EN  
 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。 >| hqt8lY  
k!!d2y6  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 4TcW%  
c  
7 ;x to =  
 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)。 ;e Mb$px  
应用示例详细内容 +Rq]_ sDu  
仿真&结果 4qyPjAG  
! ;R}=  
1. 结果:利用光线追迹分析 M2M&L,/O  
6}:(m#+  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 *!,k`=.([#  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
Lp{/  
WISeP\:^  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 C{YTHN n  
S>R40T=e  
\ZC0bHsA  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 ^F-AZP /5F  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 V""3#Tw   
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
ORt)sn&~d  
tA-p!#V<k1  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 T>m|C}yy  
^Fwdi#g  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 |qb-iXW=  
 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 ]GzfU'fOn|  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 OJs s  
yXro6u?rC  
4. 对准误差的影响:元件平移 tS[@?qP  
`%=!_|  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 p:Zhg{sF  
 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 Bacmrf  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 VpB+|%@p  
V4|l7  
1Pd2%  
5. 总结 m[A$Sp_"-h  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 8[u$CTl7a  
(E \lLlN  
4. 仿真 a7e.Z9k!  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 (?z"_\^n/  
YF13&E2`\  
5. 计算 hJ(S]1B~G  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 &DWSu`z  
z_87 ;y;=  
6. 研究 ksQw|>K  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 z?(QM:  
D__*?frWpW  
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。 fUB+9G(Bx  
9S{0vc/2@  
扩展阅读 b+THn'2  
`^ uX`M/  
1. 扩展阅读 ;})s o  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 A@n//AZM  
6"La`}B(T8  
 开始视频 /Xw wB  
- 光路图介绍 d'b q#r  
- 参数运行介绍 YJB f~0r  
- 参数优化介绍 RGLi#:0_.x  
 其他测量系统示例: 5}`e"X  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) tN&X1  
3NgyF[c  
Ufe@G\uyI  
QQ:2987619807
V e4@^Jy;  
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