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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) :FTMmW,>'  
gY8>6'~mS  
应用示例简述 aiu5}%U  
E`uY1B[c  
1. 系统说明 +P`*kj-P\  
pxh"B\"4*  
 光源 J:zU,IIJ  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) [S>2ASj  
 元件 _zwG\I|Q  
— 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 *5^Q7``  
 探测器 DRi<6Ob  
— 干涉条纹 -3=#u_  
 建模/设计 D,k"PaLP  
— 光线追迹:初始系统概览 !*%WuyCgr4  
— 几何场追迹加(GFT+): 8Hn|cf0  
 计算干涉条纹。 j4uvS!  
 分析对齐误差的影响。 ?}U(3  
io{@^1ab  
2. 系统说明 c5D)   
V1 3N}]  
参考光路 Pf\D-1gi  
]X ?7ZI^  
3. 建模/设计结果 jGpN,/VQa  
Z*= $8 e@  
a+Kj1ix  
4. 总结 zZ` _D|<m  
V^Q#:@0  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 'g m0)r  
"C{}Z  
1. 仿真 0,89H4  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 [Q/TlOt5  
2. 计算 HV{wI1  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 h1B16)  
3. 研究 AN/;)wc  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 *&^:T~|=!  
[nrYpb4  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 zU gE~  
UVd7 JGR  
应用示例详细内容 Z:sg}  
系统参数 1]@}|  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 n O\"HLM  
%R}.#,Suo  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 ECrex>zr%  
b2OQtSr a  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 7G}2,ueI  
~l]ve,W[  
2. 说明:光源 mR?5G: W~R  
%)/P^9I6  
Pa V@aM~3  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 sP;nGQ.eN  
 因此,相干长度大于1m O Hb[qX\  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 8TLgNQP  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 Af'" 6BS  
1+jAz`nA:T  
Of[XKFn_  
3c]b)n~Y  
3. 说明:光源  ]%wVHC  
`Nb[G)Xh  
7 /VK##z  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 ToXki,  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 ,D]QxbwZ  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 )ttUWy$w  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
UBaAx21x  
4. 说明:光学元件 B&[M7i  
}%'?p<^M  
P3)Nl^/  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 iS WU'K  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 #><.oreXq  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 :UF%K>k2  
 透镜材料为N-BK7。 QgU8 s'e  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 Y&d00  
jv%kOovj  
V )x$|!(  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 rvbLyv;~  
vY${;#~|  
vd 0ljA  
 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)。 .<x&IJ /  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 r&R B9S@*h  
Y2ZT.l  
6. 分光器的设置 pb ~u E  
}L+L"l&  
m'6&9Ja k  
 -QM: q  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 K;>9ZZtl  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 kb{]>3Y"  
 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 im9G,e  
5_I->-<  
7. 合束器的设置 ;t<QTGJ  
gQxbi1!;9  
[E!oQVY  
![YX]+jqNp  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 5NS[dQG5  
 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。 K?B{rE Lp  
RrX[|GLSJ  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 a(kg/s  
Pe3@d|-,MU  
x(etb<!jd  
 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)。 )Dw,q~xgg0  
应用示例详细内容 e vrXo"3  
仿真&结果 hxVKV?Fl  
,2j&ko1  
1. 结果:利用光线追迹分析 Kw efs;<E?  
Rot@x r7Hc  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 >}`:Ac  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
bJRN;g  
-(bXSBs#  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 < Z{HX[y  
\6E|pbJ}x  
uC+V6;  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 v(B<Nb  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 +BVym~*^  
 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。
cC=[Saatsf  
A+SE91m  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 }.3nthgz  
tZ=E')!\  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 96 q_ K84K  
 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°。 {1V($aBl  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 ?t/~lv  
!c}O5TI|#  
4. 对准误差的影响:元件平移 e,F1Xi #d  
Q1O}ly}JS  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 ,k{#S?:b  
 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。 @.b+av4J  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 9N9 L}k b  
!>{G,\^=pT  
rR9|6l 3  
5. 总结 pP*zq"o  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 L\)ZC  
Kqp(%8mf  
4. 仿真 i@P)a'W_  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 ]+|~cRQ9I  
,TXTS*V?  
5. 计算 .z)%)PVV  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 lG4H:[5V  
&u /Nf&A  
6. 研究 ?]Pmxp H}  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 jNLw=  
xIxn"^'  
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。 FME3sa$  
_A+s)]}  
扩展阅读 Wc,~{  
4]h =yc R  
1. 扩展阅读 _d"b;4l  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 )-0kb~;|  
:n0vQ5a  
 开始视频 9Wnn'T@Tl  
- 光路图介绍 b%<9Sn   
- 参数运行介绍 LV\DBDM  
- 参数优化介绍 ue4Vcf  
 其他测量系统示例: 2_n7=&  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) \@8+U;d  
_CW(PsfY  
:bz}c48%  
QQ:2987619807
S{;sUGcu  
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