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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) xI8v'[3  
9HAK  
应用示例简述 JB HnJm  
MJ.Kor  
1. 系统说明  =h}PL22  
4}Hf"L[ l  
 光源 EI@ep~  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) w^/"j_p@  
 元件 M+lI,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 }TU2o3Q  
 探测器 uU1q?|4  
— 干涉条纹 WiFZY*iu5  
 建模/设计 @@|H8mP}H  
— 光线追迹:初始系统概览 jxnb<!|?H@  
— 几何场追迹加(GFT+): hYh~[Kr^@^  
 计算干涉条纹。 )`zfDio-1V  
 分析对齐误差的影响。  #uuNH(  
7` t,   
2. 系统说明 }:+P{  
QM'>)!8  
参考光路 yJw4!A 1!  
E5$uvxCI  
3. 建模/设计结果 (ce"ED`1  
n7d`J_%s  
G[!<mh4h|  
4. 总结 _x?S0R1  
#K/#-S  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 G_?qY#"(  
IeBb#Qedz  
1. 仿真 Y+"Gx;F>  
以光线追迹对干涉仪的仿真。  U66oe3W  
2. 计算 r'u[>uY  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 m ,TYF  
3. 研究 LU@+O12  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 y#5;wb<1  
.?.Q[ic  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 U &y?3  
mC84fss  
应用示例详细内容 mOx>p"n  
系统参数 5VW*h  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 }C&kzJBEF  
ow,=M%x"0  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 8 9f{8B]z  
x<{)xP+|  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 U`ELd:  
_1P8rc"Dx  
2. 说明:光源 (1Ii86EP  
+4k7ti1Qb  
cGe-|>:  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 WhR'MkfL  
 因此,相干长度大于1m <US!XMrCg  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 ;]SP~kG  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 Q GDfX_  
aD8r:S\  
0"$'1g^]7  
}4"T# [n#  
3. 说明:光源 )NS& 1$  
!Ql&Ls  
n7K\\|X  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 XRR`GBI  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 < 5#}EiT5  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 D[}qhDlX  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
viR-h iD  
4. 说明:光学元件 d512Y[ R  
Tof H =d  
_ ?Z :m  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 ?BnjtefIe  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 C\p _  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 Ie8jBf -  
 透镜材料为N-BK7。 mmrz:_  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 Se %"C&  
| WMq&-$D  
"+:IA|1wD  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 T)PH8 "  
`.a~G y  
]QAMCu(>  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 lVQy {`Ns  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 4I^8f||b_  
A&6qt  
6. 分光器的设置 Vtr5<:eEx  
p8Wik<'^  
Yn }Ivg  
EAM2t|M G.  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 fbK`A?5K  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 <v =T31aS  
 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 B7!dp`rPp  
Bys_8x}  
7. 合束器的设置 &*wc` U  
Gt;59}  
==pGRauq  
CA{(x(W\:  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 ^w|apI~HSE  
 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 q k+(Ccl  
Fz4g:8qdA  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 |SF5'\d'  
Iib39?D W  
i+HHOT  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 m'i^BE  
应用示例详细内容 I,xV&j+<  
仿真&结果 MKN],l N  
=^LX,!2zp{  
1. 结果:利用光线追迹分析 S*-/#j  
`upxM0gc  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 e2PM^1{_  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
;K9rE3  
7xmif YC  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 z;VabOr^  
Wa|lWIMK  
x#{.mN  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 CAl]Kpc  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 4D-4BxN*  
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
ZNEWUt{+;^  
u`2[V4=L  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 3'zm)SXJ  
fmhqm"  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 !w9w{dtW=  
 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 ^ |^Q(  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 a5AD$bP  
aA-gl9  
4. 对准误差的影响:元件平移 Cg! ]x o  
/{9"O y7E  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 i!JVGs  
 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。 S EeDq/h  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 \%FEQa0u  
?{ 0MF  
ny]R,D0  
5. 总结 cj!Ew}o40D  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 _V`Gmy[]p  
?Gq|OT 8  
4. 仿真 ?{O >&<~  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 ?U`~,oI0  
c= }#8d.  
5. 计算 NJ;D Qv  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 #H@rb  
0Lo)Ni^"  
6. 研究 @l:o0(!W  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 [0(+E2/:2  
;m+*R/  
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。 RnX:T)+o  
l?N|Gj;ZFZ  
扩展阅读 AMhHq/Dw  
jd]YKaI  
1. 扩展阅读 Z7X_U` Q  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 .cV<(J 5o  
&ZRriqsQg  
 开始视频 {iI" Lt  
- 光路图介绍 kyFq  
- 参数运行介绍 Whd2mKwiO  
- 参数优化介绍 xSQ:#o=8G  
 其他测量系统示例: =wEqI)Td  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) I+?9}t  
12yr_   
'TF5CNX  
QQ:2987619807
NRM=0-16u$  
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