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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) M02uO`Y9  
o,U9}_|A  
应用示例简述 FX9F"42@  
q@b|F-  
1. 系统说明 Fk(JSiU  
(P&4d~) m  
 光源 RoCfJ65  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) ;Yi4Xva@  
 元件 0ye!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 f;/QJ  
 探测器 [M.f-x:  
— 干涉条纹 fc/ &X  
 建模/设计 kYzC#.|1  
— 光线追迹:初始系统概览 )o\jJrVDf  
— 几何场追迹加(GFT+):  Z%I  
 计算干涉条纹。 r]OK$Ql  
 分析对齐误差的影响。 Yvn\x ph3  
V9ssH87#  
2. 系统说明 SIbDj[s  
f;}EhG'  
参考光路 C3G)'\yL  
hp{OL<2M  
3. 建模/设计结果 ZeG_en ;  
gN)c  
hFiIW77 s2  
4. 总结 n}s~+USZX  
K}6dg<  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 -s6![eV  
L`th7d"  
1. 仿真 p7:{^  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 rDm'Z>nTf  
2. 计算 VCtH%v#S;.  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 j5 g# M  
3. 研究 upeU52@\  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 6U^\{<h_c  
^ wY[3"{  
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。  [ `]4P&  
$T :un.TM  
应用示例详细内容 #2`D`>7456  
系统参数 Q,&/V_  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 .S(,o.  
l4TpH|k  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 8foJI^3  
lV.F,3  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 %Th>C2\  
SZJ$w-<z  
2. 说明:光源 %lg=YGLQB  
$.Q$`/dF  
\,J/ r!  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 8ssJ<LP  
 因此,相干长度大于1m RxMH!^  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 >Z1q j>  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 5=e@d:Sz  
[!%![E  
S$2b>#@UJ  
F4Y @ B  
3. 说明:光源 (%O@r!{  
*Z_C4Tj  
Q:ezifQ  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 P;pl,~  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 3=W!4  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 %%cHoprDa  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
yjJ5P`j]  
4. 说明:光学元件 pIbdN/z  
nI0[;'Hn,  
Py`N4y ~  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 pHoEa7:  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 ~q&pF"va8  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 QM?#{%31  
 透镜材料为N-BK7。 $<ld3[l i  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 wu"&|dt  
tl'n->G>v  
Dde]I_f}  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 `Y?87f:SP  
inlk++Og  
#[#KL/i)$  
 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)。 P]z[v)}  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 xnE|Umz  
TNJG#8n%Y  
6. 分光器的设置 ]:34kE}e5  
5s?Hxn  
Et_V,s<|  
k? Xc  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 fL]Pztsk+  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 jSc#+_y  
 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 vf4{$Oag  
% >;#9"O4  
7. 合束器的设置 :NJ(r(QG>  
?bw4~  
zXsc1erli  
ITy/eZ"&:  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 <_(/X,kBK  
 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 r < cVp^  
tTU=+*Io  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 ,ZS6jZ  
Mc!Xf[  
CIVnCy z  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 fh^lO ^  
应用示例详细内容 rxme(9M  
仿真&结果 i_][P TH  
{647|j;e  
1. 结果:利用光线追迹分析 J9T3nTfL  
={?v Ab:  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 N N|u_  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
OCy0#aPRS  
XhsTT2B   
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 n4lutnF  
.@Ut?G  
LK"  bC  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 ,7XtH>2s  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。  lWm'  
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
LW:o8ES33  
@E.k/G!~Nb  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 ~:km]?lz0  
,#W  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 JY!l!xH(6  
 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 U:F/ iXz  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 #0 6-:  
m*X[ Jtr  
4. 对准误差的影响:元件平移 PA w-6;  
:fk2]{KTL  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 n41@iK2l  
 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 ;6 +}z~  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 1}ZKc=Pfu  
d2s OYCKe  
ceGa([#!\_  
5. 总结 d*pF>j  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 B^D(5  
d3^OEwe  
4. 仿真 jEXW  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 HyiF y7j  
!6&W,0<  
5. 计算 )EyI0R]5  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 [#YE^[*qK  
v}^5Rp&m  
6. 研究 aAu>Tn86D.  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 G#Ou[*O'  
":3 VJ(eY  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 e4OeoQ@ >  
ZtVAEIZ)  
扩展阅读 W(fr<<hL  
~"Gf<3^y+  
1. 扩展阅读 QCPID:  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 KNgH|5Pb  
'2zL.:~  
 开始视频 NvjJ b-u  
- 光路图介绍  QH]M   
- 参数运行介绍 p#f+P?  
- 参数优化介绍 e$c?}3E!z  
 其他测量系统示例: 2fIRlrA$  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) ~8`:7m?  
9]$8MY   
-VDo[Zy  
QQ:2987619807
JFL>nH0mk.  
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