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) &o*A{ nlYNN/@" 应用示例简述 "fI6Cpc
grYe&(`X 1. 系统说明 _LPHPj^Pg 6pzSp 光源 uS-|wYE — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) 9UkBwS` 元件 99S^f:t — 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 e!Hh s/&!T 探测器
eIlva? — 干涉条纹 <!+Az,- 建模/设计 G#CXs:1pd+ — 光线追迹:初始系统概览 NgwbQ7) — 几何场追迹加(GFT+): VnzZTGs 计算干涉条纹。 9FvFhY 分析对齐误差的影响。 G"6 !{4g zTp"AuNHN 2. 系统说明 /,dz@ j6YOKJX
参考光路 yr6V3],Tp  <[phnU^
8 3. 建模/设计结果 %;/P&d/ %RVZD#zr
9z0p5)]n> 4. 总结 G6/m# ZoeD:xnh[ 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 C}X\|J ),)lzN%! 1. 仿真 ;j7#7MN2_E 以光线追迹对干涉仪的仿真。 C+]I@Go'Tk 2. 计算 /{[o~:'p 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 lk!@? 3. 研究 *#2h/Q. 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 GVz6-T~\> h 0|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。 )1z@ q| 7(
应用示例详细内容 LscGTs, 系统参数 cS$_\65 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 >eaaaq9B- H::bwn`Vc 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 jylD6IT <$YlH@;)`a 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 i@q&5;%% wq{hF< 2. 说明:光源 *hrvYil2b /xQTxh1;K Kq!3wb; 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 t:S+%u U 因此,相干长度大于1m g7|@ 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 {I((p_ 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 IgzQr > >_TZ'FT
N#]ypl F{wzB 3. 说明:光源 2!\DPX dQvcXl] _g8yDfcLG 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 N+|d3X! 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 xo)P?- 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 ]|@^1we 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 /QQ*8o8 4. 说明:光学元件 /
1RpM]d h;Kx!5)y }vuARZ> 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 Y2TtY; 位相延迟平板材料为N-BK7。 !Cs_F&l"j 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 X2_=agEP 透镜材料为N-BK7。 y5r4&~04 其中心厚度与位相平板厚度相等。 l{9Y \['Cj*e k VTM/hJmwJ 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 +q4O D$} '"^'MXa bcyzhK= 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)。 .}t
e>]A* 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 e.> P8C<& ]'cs. 6. 分光器的设置 x2EUr,7 .`lCWeHN J,hCvm EnR}IY&sI 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 R-:2HRaA 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 {ax:RUQxy 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 !1k_PY5) ]]mJ']l 7. 合束器的设置 :/#rZPPF 45e~6", e(sk[guvX dG{A~Z z 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 :h$$J
lP 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。 a[C@ ;jXgAAz7 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 ixFi{_ +0&/g&a\R 3F3A%C% 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)。 AdEMa}u6 应用示例详细内容 . vV|hSc 仿真&结果 UZMd~| >%G1"d?j 1. 结果:利用光线追迹分析 BLttb ]'}L 1r 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 8Wx=p#_ 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 x4 yR8n( \<' ?8ri# 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 *g%yRU{N tc! #wd+u paK2xX8E 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 n[z+<VGwC 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 *p U x8yB 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。 wz%-%39q% 3$ pX 3. 对准误差的影响:元件倾斜 \85i+q:LuA "[J^YKoF 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 UfGkTwoo= 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°。 tA;}h7/Lc~ 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 +whDU2 " Tbq;h?D 4. 对准误差的影响:元件平移 XTyxr !zo{tI19 元件移动影响的研究,如球面透镜。 T[gv0|+ 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。 (HVGlw'` 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 .]^?<bG ~Y;*u]^ &8H'eAA 5. 总结 uFE)17E 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 6Oq7#3] ~}P,.QQ 4. 仿真 5+vaE
2v 以光线追迹对干涉仪的仿真。 mt
.sucT I,tud!p` 5. 计算 w:0E(z 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 .nJz G Y4-t7UlS; 6. 研究 +>,I1{u%& 不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 s[jTP(d)8 ;uJMG 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。 R_C) OXA7w.^ 扩展阅读 HN"Z]/5j F5<Hm_\: 1. 扩展阅读 N7"W{"3D 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 .Mbz3;i0 ]M=&+c>H~ 开始视频 b}`TLn - 光路图介绍 7#XzrT] - 参数运行介绍 dd;~K&_Q/i - 参数优化介绍 fC`&g~yK' 其他测量系统示例: 4RO}<$Nx} - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) ?`s8 pPc4 Y<OFsWYY =cI(d , QQ:2987619807 RZLq]8pM
|
|