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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) 1D[V{)#  
cAN8'S(s1  
应用示例简述 `'|6b5`2j  
41/civX>V  
1. 系统说明 V=fu[#<@Ig  
E uO:}[  
 光源 ^XeJZkLEB  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) {8mJ<b>VA  
 元件 ()j)}F#Z`  
— 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 EwcFxLa!F  
 探测器 &LI q?  
— 干涉条纹 \>4>sCC  
 建模/设计 *0oa2fz%  
— 光线追迹:初始系统概览 c611&  
— 几何场追迹加(GFT+): Qxy ~ %;X  
 计算干涉条纹。 el<Gd.p.d  
 分析对齐误差的影响。 %{'[S0@Z  
ug{sQyLN  
2. 系统说明 1c/<2xO~  
[qxpu{  
参考光路 Nq9pory^  
E_ 30)"]  
3. 建模/设计结果 JoB-&r}\V*  
B^M L}$  
nzxHd7NIZ  
4. 总结 ,h%n5R$:  
OWfB8*4@  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 sMAH;'`!Eu  
lp d~U2&  
1. 仿真 L})fYVX  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 8WLh7[  
2. 计算 L4+R8ojG  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 AvIheR  
3. 研究 RKMF?:  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 .0>bnw  
s,C>l_4-  
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。 [$$R>ELYQ  
CNj |vYj  
应用示例详细内容 6V9r[,n  
系统参数 kyJKai  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 CXu$0DQ(  
 j AoI`J  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 y]i} j,e0L  
%26HB w=JF  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 .2P3 !KCL  
tOF8v8Hd  
2. 说明:光源 l YdATM(h  
oQ Vm)Bn'R  
x5#Kk.  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 ]LCL?zAzH!  
 因此,相干长度大于1m hYFi"ck  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 &H,UWtU+  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 @d5t%V\  
S"+#=C  
yWN'va1+$  
~s?y[yy6i  
3. 说明:光源 B'B0e`  
o{2B^@+Vb  
#RdcSrw)W!  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 HWL? doM  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 55y}t%5  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 v!S(T];)  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
P$O@G$n  
4. 说明:光学元件 Vw.4;Zy(  
bLg gh]Fh  
e v7A;;  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 iF:NDqc  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 /K,@{__JP  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 Zic:d-Q47  
 透镜材料为N-BK7。 (:+Wc^0  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 t1#f*G5  
C3<_0eI  
|c$*Fa"A  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 K(NP%:  
2fm6G).m  
ye {y[$#3  
 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)。 MqWM!v-M  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 sWq}/!@&  
{v3@g[:|  
6. 分光器的设置 g1UQ6Oa  
EL *l5!Iu  
zs-,Y@ZL  
NUi&x+  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 4l{La}Aj  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 WK SWOSJ  
 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 VM3)L>x]/  
`Z`o[]%  
7. 合束器的设置 @nj`T{*.  
nzB!0U  
^'vWv C  
>ZAn2s  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 Y=UN`vRR  
 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。 ~c=*Y=)LG  
-,"eN}P^  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 Je#3   
tgrZs8?  
*ul-D42!U  
 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)。 QSo48OFs  
应用示例详细内容 I\82_t8  
仿真&结果 DC$x}1  
{*Qx^e`h$.  
1. 结果:利用光线追迹分析 Z3 na.>Z  
;sSRv9Xb  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 z)FGbX  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
!;U}ax;AF  
N1]P3  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 V#PT.,Xa.  
aFy'6c}  
.18MMzdN  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 tH4+S?PI  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 {<Vw55)#0Q  
 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。
8r jiW#  
a&`Lfw"  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 _4t  
KlRIJOS  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 g^2H(}frc  
 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°。 F)tcQO"G  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 k?Iq 6  
VSm{]Z!x  
4. 对准误差的影响:元件平移 ){i 9,u")  
:LR>U;2  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 `HM?Fc58  
 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。 DIc -"5~  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 safI`b w1  
U#n1N7P|$F  
<~.1>CI9D3  
5. 总结 , *Z!Bd8  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 5q.)K f+  
.u9,w  
4. 仿真 EYKV}`  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 y)+l U  
HS 1zA  
5. 计算 O>2i)M-h9x  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 ,y*|f0&"~  
glRHn?p  
6. 研究 vF$sVu|B  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 5+iXOs<   
hW-?j&yJ?  
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。 |`ZW(} ~  
`9p;LZC1K  
扩展阅读 um1xSf1Xv  
f5&K=4khn  
1. 扩展阅读 B["C~aF  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 ]9NA3U7F  
kTs.ps8ei  
 开始视频 =$Sd2UD  
- 光路图介绍 :PDyc(s{  
- 参数运行介绍 /gq VXDY+`  
- 参数优化介绍 _air'XQ&!  
 其他测量系统示例: ]*vv=@"`e  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) >du|DZq  
w|8T6W|w  
4Yya+[RY  
QQ:2987619807
W 33MYw  
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