首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> FRED,VirtualLab -> 使用相干光模拟马赫泽德干涉仪 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

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) (5-FVp fb  
a .k.n<  
应用示例简述 s Z].8.  
m;GCc8  
1. 系统说明 +V{kb<P  
0AL=S$B)  
 光源 SE1=>S%p  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) hcsP2 0s  
 元件 Swig;`  
— 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 -cAo@}v  
 探测器 YJT&{jYi  
— 干涉条纹 j8 ^Iz  
 建模/设计 2K/4Rf0;  
— 光线追迹:初始系统概览 "#2a8#  
— 几何场追迹加(GFT+):  iu=7O  
 计算干涉条纹。 KJ)k =mJ  
 分析对齐误差的影响。 K0|FY=#2y  
ymhtX6]  
2. 系统说明 2} /aFR  
V ]lLw)  
参考光路 NJWA3zz   
1#< '&Lr  
3. 建模/设计结果 Nk? ^1n$  
$ r@zs'N  
iL-(O;n  
4. 总结 h+g_rvIG*  
@=}0`bE  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 [}E='m}u9+  
) j#`r/  
1. 仿真 k8&;lgO '  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 FrfM3x6UM  
2. 计算 P64PPbP  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 X!TpYUZ '  
3. 研究 Q4#m\KK;i9  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 -P$PAg5"2  
@<hb6bo,N  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 N2^=E1|_  
)-I { ^(  
应用示例详细内容 & p  
系统参数 *5C7d*'  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 ;#W2|'HD  
JzQ_{J`k  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 t6 "%3#s  
fgp]x&5Q  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 w e//|fA<  
].w4$OJ?  
2. 说明:光源 y@S$^jk.  
!Iy_UfW  
'x#~'v*  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 tKOmoC  
 因此,相干长度大于1m zZPO&akB"  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 C`hU]  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 %v M-mbX  
HAdg/3Hw  
X]TG<r  
:D5Rlfj  
3. 说明:光源 yLvDMPj  
2~)`N>@  
.5_2zat0H  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 /l ~p=PK  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 e8a+2.!&\  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 sUO`uqZV  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
`r6,+&  
4. 说明:光学元件 A:%`wX}  
Q->sV$^=T  
-$ls(oot  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 y'q$ |  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 W:2( .?  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 6@5+m 0`u3  
 透镜材料为N-BK7。 `Y$4 H,8L  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 /{ g>nzP  
`4J$Et%S  
F v2-(  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 M'O <h  
Dw.J2>uj  
BL }\D;+t  
 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)。 194)QeoFw  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 Ax7[;|2  
A}9`S6@@  
6. 分光器的设置 b2Fe<~S{  
oJz^|dW  
Q(?#'<.#  
+~$ ]} %  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 ;A'mB6?%H  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 YK'<NE3 4  
 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 .*Y  
%ntRG !  
7. 合束器的设置 i[3'ec3  
aB&&YlR=n<  
]h+j)J}[A  
FcU SE  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 7Ovi{xd@  
 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。 ^6V[=!& H  
8Fu(Ft^9  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 |/{=ww8|  
g8% &RG  
+a+Om73B2  
 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)。 0S!K{xyR  
应用示例详细内容 kdeWip6Y  
仿真&结果 z Rr*7G  
@q7I4  
1. 结果:利用光线追迹分析 _]H&,</  
S2&4g/  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 sUQ@7sTj  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
YNF k  
\_f(M|  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 T(Eugl"  
)3EY;  
w<(pl%  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 !Wnb|=j  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 vA8nvoi  
 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。
OQJ6e:BGt  
S.NPZ39}ZE  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 e(t\g^X  
3f{3NzN  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 + cN8Y}V  
 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°。 64tvP^kp  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 M .mfw#*  
F={a;Dvrn  
4. 对准误差的影响:元件平移 uK Hxe~  
cVF "!.  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 `b$.%S8uj=  
 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 2BwO!Y[  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 t%=tik2|7  
q(84+{>B  
t b}V5VH  
5. 总结 "4{r6[dn  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 S"H2 7  
<RL]  
4. 仿真 8$}<, c(  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 Ysv" 6b}  
'D1xh~  
5. 计算 5=ryDrx  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 c\j/k[\<  
eJ-nKkg~a  
6. 研究 A*BeR0(  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 I; rGD^  
\'O"~W  
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。 utV_W&  
O:K2Y5R?B  
扩展阅读 0o&5 ]lEe  
=rdV ]{Wc  
1. 扩展阅读 .7X^YKR  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 X"%gQ.1|{j  
CpT jJXb  
 开始视频 Xsa].  
- 光路图介绍 5v*\Zr5ha  
- 参数运行介绍 h/Y'<:  
- 参数优化介绍 AA>P`C$&M  
 其他测量系统示例: c7H^$_^=  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) do'GlU oMC  
0w7DsPdS  
r5^eNg k  
QQ:2987619807
d&>^&>?$zh  
查看本帖完整版本: [-- 使用相干光模拟马赫泽德干涉仪 --] [-- top --]

Copyright © 2005-2025 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计