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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) <r,5F:  
LM eI[Ji  
应用示例简述 }K?b2 6`  
S`vt\g$ dN  
1. 系统说明 XMS:F]HN  
-F?97&G$  
 光源 Stw g[K0<  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) I\TSVJk^Xi  
 元件 * sldv  
— 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 cD]H~D}M  
 探测器 (nO2+@ !  
— 干涉条纹 c@g(_%_|2  
 建模/设计 GZi`jp  
— 光线追迹:初始系统概览 +\ftSm>  
— 几何场追迹加(GFT+): s[8M$YBf  
 计算干涉条纹。 gIrbOMQ7  
 分析对齐误差的影响。 6/ 5c|  
[z"E"_r~%Y  
2. 系统说明 &wlD`0v  
0 7Yak<+~  
参考光路 )Wle CS_  
v' t'{g%  
3. 建模/设计结果 >>$L vQ  
kBqgz| jE%  
g$NUu  
4. 总结 F m:Ys](  
6fw7\u  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 Pm6U:RL  
WyOav6/*K^  
1. 仿真 gHc1_G]  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 5/Qu5/  
2. 计算 K6-)l isf  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 \)5mO 8w  
3. 研究 sSfP.R  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 _`p-^ I  
LpY{<:y  
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。 -ysNo4#e&  
,vLQx\m{  
应用示例详细内容 [R1|=kGU  
系统参数 v {r%/*  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 ?{aC-3VAT  
~]?s A{  
 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。 8H-yT1  
Ms+ekY)  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 QuEX|h,F  
;%d<Uk?  
2. 说明:光源 q)9n%- YgP  
7[P-;8)tq  
m#_Rv  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 LU;zpXg\  
 因此,相干长度大于1m D N)o|p  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 =8#.=J[/  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 k62s|VeU  
q#AIN`H  
p*5_+u  
pYzop4  
3. 说明:光源 N$Ad9W?T  
"P?O1  
)#z{P[X^  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 X+sKG5nS  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 "p3<-06  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 N@tKgx  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
_BA; H+M  
4. 说明:光学元件 sgP{A}4 W  
~}j+~  
lCUYE"o  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 LDEc}XXb  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 Bk3\NPa  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 y akRKiz\  
 透镜材料为N-BK7。 riOaqV  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 `B"sy8}x  
a(6h`GHo  
{e|.AD  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 >U`G3(#7S  
C{m%]jKH  
9s_^?q  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 zMA;1Na  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 &~+QPnI>Pm  
^CLQs;zXE  
6. 分光器的设置 b MD|  
M1WD^?tKQ.  
M5w/TN  
<-?C\c~G@  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 ]i(/T$?~  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 UA*VqK)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 ws9IO ?|&G  
/;(ji?wN  
7. 合束器的设置 JMt*GFd  
R+NiIoa  
L~t< 0\r  
sw}O g`U  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 TMMJ5\t2  
 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。 _rB,N#{2R=  
uU3A,-{-  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 9o5D3 d K  
-!_8>r;Q4  
w -o#=R_  
 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)。 ':;k<(<-  
应用示例详细内容 B2j1G JEO  
仿真&结果 \Aro Sy9  
bD,X.  
1. 结果:利用光线追迹分析 u*Xp%vNe  
2H4vK]]Nl  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 Bz_'>6w  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
vb]kh _  
="YGR:  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 e1-tpD:J  
 iiQn/%  
:1UMA@HP  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 ~>(~2083*;  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 ISNL='%  
 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。
T#-;>@a}  
u|t l@_  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 =XR6rR8  
A811VL^  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 op9dYjG7  
 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°。 K2 M=)B  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 *KvD$(ny  
uRko[W(  
4. 对准误差的影响:元件平移 &;-zy%#l  
dW4jkjap  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 nte?a e  
 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。 0uDDaFS  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 ZEI,9`t!  
Ll|_Wd.K,  
>E+g.5 ,:W  
5. 总结 JnsJ]_<  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 CfU|]<  
=lJ ?yuc  
4. 仿真 ;Z{D@g+  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 p5#x7*xR6  
DSz[,AaR]  
5. 计算 @ye!? %  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 GVXdyi  
{3`385  
6. 研究 GHGyeqNM  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 f zo'9  
Os"('@jd>  
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。 ^-Od*DTL  
DRQx5fgL  
扩展阅读 h`|04Q  
~'_cBJ 'XD  
1. 扩展阅读 S\TXx79PhC  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 en< $.aY  
06pvI}   
 开始视频 bGWfMu=n  
- 光路图介绍 $"kPzo~B_  
- 参数运行介绍 MoIh =rw  
- 参数优化介绍 OH\^j1x9I  
 其他测量系统示例: y+(\:;y$7  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) =5+*TL`  
/\8I l+0  
(wDE!H7  
QQ:2987619807
(9'^T.J  
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