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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) 8"2X 8C8  
b{i7FRR>o4  
应用示例简述 WTZr{)e  
+'fdAc:5',  
1. 系统说明 '@ C\,E  
o;<oXv  
 光源 Bvy(vc=UDW  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) ({l!'>?  
 元件 T.R(  
— 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 Tx!c }  
 探测器 KtY_m`DY4R  
— 干涉条纹 8 ?+t+m[  
 建模/设计 +w'{I`QIL0  
— 光线追迹:初始系统概览 Gkq<?q({t  
— 几何场追迹加(GFT+): "Ca?liy  
 计算干涉条纹。 M.QXwIT  
 分析对齐误差的影响。 ]/C1pG*o  
h=Xr J  
2. 系统说明 U3zwC5}BN  
$xU5vCwAo  
参考光路 q<` g  
;}=[( eqA  
3. 建模/设计结果 g,seqh%  
MX.=k>  
/92m5p  
4. 总结 beM}({:`  
<O#/-r>2  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 wt@q+9:  
wZV/]jmlEt  
1. 仿真 SKf[&eP,G  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 1*!`G5c,}  
2. 计算 Uhz<B #tj  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 SmJ6Fm6  
3. 研究 Y"U -Rc  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 Y=#g_(4*  
T;u>]"S  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 c%+9uu3  
Jc:gNQCsP  
应用示例详细内容 =os%22*  
系统参数 z7H[\4A!>  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 .CL\``  
;&Oma`Ec  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 2@ <x%T  
U_UX *  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 5r:SBt|/  
'b* yYX<  
2. 说明:光源 [Yzh(a8  
'14 G0<;yL  
_"PT O&E  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 lF\oEMd*  
 因此,相干长度大于1m poqx O  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 Xh,{/5m  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 dfDz/sD*  
P>dMET  
'j)xryw  
f@R j;R~Jp  
3. 说明:光源 I]]3=?Y  
eoS8e$}  
IQS:tL/  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 wPn#>\/L  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 ov=[g l  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 24)3^1P\V  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
NY'sZTM&  
4. 说明:光学元件 L>Y>b4oy3  
&sp7YkaW  
3+<}Hm+  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 /.<T^p@\&  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 z\,g %u41  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 J>YwMl  
 透镜材料为N-BK7。 lEBt<  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 @N,EoSb :  
9=j"kXFf  
S=>54!{`x  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 &i8AB{OU  
M ]dS>W%U  
ec: ?Q0  
 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)。 z O  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 }@Ij}Ab>  
ysV0Ed  
6. 分光器的设置 x1\,WOrmK  
r=<Oy1m/  
Bf$YwoZov  
$ZD1_sJ.  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 CBA MAr  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 [V~(7U  
 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 TC80nP   
)\C:|  
7. 合束器的设置 ugEh}3  
$9DV }  
%vvA'WG  
$DZ\61  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 [];*9vxW  
 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 QAigbSn]  
#Jv|zf5Z  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 t<M^/xe2  
.7Zb,r  
MzRws f  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 ,y}?Z 8?63  
应用示例详细内容 PG<tic<?  
仿真&结果 m$ZPQ0X  
f"zXiUV  
1. 结果:利用光线追迹分析 n}MW# :eJe  
\kU0D  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 sK8=PZ \  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
\jDD=ew  
 ")MjR1p  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 i>YD_#w  
?!=yp#  
!63p?Q=  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 =&RpW7]  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 )?#*GMWU  
 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。
ezn%*X y,  
4.:2!Q  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 <rZ( B>$  
4}@J]_]Z  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 "c8 -xG  
 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°。 =e2|:Ba!  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 '\8gY((7   
h+)XLs  
4. 对准误差的影响:元件平移 ~u-DuOZ8  
(- `h8M  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 p|!5G&O,  
 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。 !"~x.LX \  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 [IT*>;b+?  
\vj<9ke&  
-`nQa$N-  
5. 总结 .{[+d3+,  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 -FRMal4Pg0  
HBHDu;u  
4. 仿真 .J0s_[  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 )Qe<XJH!  
q1!45a  
5. 计算 0 @]gW  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 Bx9R!u5D  
_m.u@+g  
6. 研究 KY5it9e  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 0LEJnl  
LpCJfQ  
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。 {nvF>  
1vKAJ<4W  
扩展阅读 Vwxb6,}Z  
E,u/^V9x  
1. 扩展阅读 }8 V/Cd9  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 D6X0(pU0  
$gZC"~BR  
 开始视频 8t)5b.PS  
- 光路图介绍 n~ w.\939@  
- 参数运行介绍 og0su  
- 参数优化介绍 S7i,oP7  
 其他测量系统示例: fXNl27c-  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) BwpEIV@b]  
w[ )97d  
%?<Y&t  
QQ:2987619807
$K& #R-  
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