| 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) V-}}?c1 F GM0Q@`d 应用示例简述 -1,0hmn=+ OIL8'xY.w 1. 系统说明 <-!1`@l> 4lB??`UN 光源 bO2?DszT5 — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) WN+i 3hC 元件 N
o6!gZ1 — 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 nFNRiDx 探测器 )^ Y+Vn — 干涉条纹 bsF_.S*k@ 建模/设计 (tX3?[ii — 光线追迹:初始系统概览 Fs( PVN — 几何场追迹加(GFT+): Sy|GM~ 计算干涉条纹。 WJOoDS!i 分析对齐误差的影响。 QM F GYx0U8MJ[e 2. 系统说明 GYfOwV!zB ]alc%(=
参考光路 *z?Uh$I4  w!7ApEH1 3. 建模/设计结果 cdt9hH`Cd Bi:lC5d5?
/ooGyF 4. 总结 yx5e ::oFL#+ 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 %hsCB
.r>| x 3=1/#9 1. 仿真 d
fj23+ 以光线追迹对干涉仪的仿真。 YpDJ(61+ 2. 计算 '\I(n|\ 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 {h@\C|nF 3. 研究 P9bM+@5e 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 y4Jc|) :3n@]. 利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 v.Ba {*7MT}{(
应用示例详细内容 Q v9q~l 系统参数 ma~#E$i& 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 X
."z+-eh 'w+]kt- 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。 ^)Hf% Y[6T7eZ0g 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 s1D<R,J|H etr-\Cp 2. 说明:光源 ep"[;$Eb 4k;FZo]S y&zFS4"x 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 5l6/5 因此,相干长度大于1m pbzFzLal 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 `I5^zi8 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 }csA|cC }=^ ,c
lGd'_~'= 7AV{
h[J 3. 说明:光源 <k:I2LF_ ~=|}!A( Tc6cBe, 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 @V%\Gspv 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 UCLM*`M 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 Hb=#` 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 }%_|k^t 4. 说明:光学元件 NKO"'
P}@AH02
X.fVbePxUU 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 V.GM$ 位相延迟平板材料为N-BK7。 TpKAdrY 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 rOSov"7 透镜材料为N-BK7。 Y !<m8\ 其中心厚度与位相平板厚度相等。 KZppQ0 DK IH{:L7 u\*9\G 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 E3uu vQ#| l 00i2w cc[(w
#K 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)。 Pd91<L 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 g3tE.!a5- G^c,i5}w 6. 分光器的设置 g&$=Y7G yLa@27T\A 9-42A7g^C ,;g%/6X 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 T2e-RR 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 (T%F^s5D 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 KL&/Yt s@\3|e5g 7. 合束器的设置 0?7yM:!l -n _Y.~ Fw<"]*iu NL9.J@"b 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 uavATnGO{B 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 +A3/^C0 B7%,D} 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 8}'iEj^e "DW ~E\Y ea3w 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 P#O"{+` 应用示例详细内容 <o(;~ 仿真&结果 6FB0g8 FZ-Wgh
0z 1. 结果:利用光线追迹分析 qed_ PsI a~_9BM41T 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 `d_T3^ayu 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 ytcLx77`: ,&o9\|ih7] 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 #/G!nN # iXWHI3
g257jarkMF 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 |J&\/8Q 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 SyL"Bmi 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。 9)!Ksg(h bQaRl=:[: 3. 对准误差的影响:元件倾斜 6r~9$IM ;As~TGiT 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 .eJKIck 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°。 TK5$-6k 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 }i+C)VUX QV[&2&&^<< 4. 对准误差的影响:元件平移 FWW4n_74 ufL,Kq4 元件移动影响的研究,如球面透镜。 } 9@rhW 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。 DI0& _, 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 {\$S585 ?'V78N sA A;Uc&G 5. 总结 voZaJ2ho/O 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 e@hPb$7 2zj`
H9 4. 仿真 Hca(2 ]T- 以光线追迹对干涉仪的仿真。 e#}t
am "@x(2(Y& 5. 计算 Zr}>>aIJ]k 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 i@/% E~ W ?wtKi#k'v# 6. 研究 ]yOM 不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 m-{DhJV \KV.lG! 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。 {V[xBL
< B;bP~e>W 扩展阅读 U#f* ir^d7CV, 1. 扩展阅读 P}6#s'07~ 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 k7Nx#%xx M.g2y &8 开始视频 4f j}d.? - 光路图介绍 H [+'>Id: - 参数运行介绍 J.~@j;[2 - 参数优化介绍 `
k]
TOc 其他测量系统示例: VmQ^F|
{ - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) b8a(.}8* U'jmgHq 6F^/k,(k4 QQ:2987619807 rT="ciQ
|
|