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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) \CB^9-V3  
`3TR`,=  
应用示例简述 ,Py\Cp=Dw  
H2X_W Swm  
1. 系统说明 [2:d@=%.  
-[mmT'sS  
 光源 G[64qhTC  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) { FJMc O=  
 元件 LjKxznn o  
— 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 Fh~9(Y#  
 探测器 ^ u$gO3D  
— 干涉条纹 #MC#K{Xd  
 建模/设计 &3vm @  
— 光线追迹:初始系统概览 GM|& ,}  
— 几何场追迹加(GFT+): ak7%  
 计算干涉条纹。 K1 f1 T  
 分析对齐误差的影响。 vo/x`F'ib  
LkbD='\=  
2. 系统说明 CL<-3y*  
+y| B"}x  
参考光路 8mX!mYO3c  
|d0X1(  
3. 建模/设计结果 Z$z-Hx@%  
P~7(x7/7~  
RDps{),E;d  
4. 总结 1P)K@j  
u#6s^ )W  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算  ^B"LT>.[  
N"9^A^w8k  
1. 仿真 ydWr&E5  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 yQJ0",w3o.  
2. 计算  ?K-4T  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 :3F[!y3b  
3. 研究 ~/^fdGr  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 ]& D dy&V  
CvIuH=,  
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。 = MByD&o`  
2)EqqX[D  
应用示例详细内容 WUS%4LL(  
系统参数 <Zva  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 m%9Yo%l~  
p39$V[*g(  
 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。 NSVE3  
% J\G[dl  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 G[}v?RLI  
gX"  
2. 说明:光源  $H*8H`  
Sr+hB>{  
8kKL=  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 p,=IL_  
 因此,相干长度大于1m =2q#- ,t  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 [C!*7h  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 ) [eTZg  
4{>r_^8  
zE;|MU@|  
5$i(f8*  
3. 说明:光源 (o{Y;E@/y  
Az8b_:=  
E2|M#Y  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 G!%m~+",  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 KXZ G42w  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 G/ si( LK  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
Ztk%uc8_lM  
4. 说明:光学元件 Zl[EpXlZ  
5VE=Oo#&  
`;Ui6{|  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 '*[7O2\%/  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 6Takx%U  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 <Z[Z&^  
 透镜材料为N-BK7。 \[!{tbK`2  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 vJr,lBHEk  
;0Ua t  
e O~p"d-|  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 pPxgjX  
R;,5LS&*a  
{pQ8/Af!  
 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)。 3N]ushMO  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 ,&Zp^  
6r^ZMW  
6. 分光器的设置 krGIE}5  
CUB;0J(  
?i_2ueVR  
%#fjtbeB  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 +%<kcc3  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 LQqba4$  
 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  Jj%xLv%  
l`75BR  
7. 合束器的设置 &n]v  
rhYARr'  
f7zB_hVDmE  
/0`Eux\  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 W rT_7  
 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#DjE%/  
?gu!P:lZS  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 f x:vhEX  
?AO=)XV2  
2./ z6jXW_  
 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)。 5T"h7^}e  
应用示例详细内容 +U'n|>t9  
仿真&结果 .: wg@Z  
{y|.y~vW  
1. 结果:利用光线追迹分析 gjiS+N[  
, iEGf-!k  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 !#1UTa  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
* W"Pv,:  
hQ)?LPUB  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 fyZtwl@6w#  
$Q|6W &?[;  
3]NKAPY  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 :3se/4y}  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 6QHUBm2  
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
#cikpHLXG  
.K_50 %s  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 nbw8YO(=  
[ P*L`F  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 >0:=<RW  
 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 7wrRIeES  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 @Rd`/S@  
#VZ-gy4$\B  
4. 对准误差的影响:元件平移 7 }t=Lx(  
X#W6;?Z\  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 (-o}'l'mo  
 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。 5n::]Q%=D  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 pm}_\_  
[8b{Yba z  
%@I= $8j  
5. 总结 ^MWp{E  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 p%Ns f[1>  
7&dF=/:X@  
4. 仿真 T[ zEAj  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 4{$ L]toP  
#E/|W T  
5. 计算 <UW-fI)X  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 ?;rRR48T9E  
uY&t9L8  
6. 研究 w\JTMS$  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 4E$6&,\  
s_!F`[  
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。 @Y%i`}T%(  
_k)EqPYu@  
扩展阅读 :dlG:=.W  
I_`$$-|  
1. 扩展阅读 ;0dl  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 $ 3Sm?  
9 b&HqkXX  
 开始视频 aqP"Y9l  
- 光路图介绍 . N5$s2t  
- 参数运行介绍 ad<ZdO*h  
- 参数优化介绍 ocj^mxh =O  
 其他测量系统示例: M r~IVmtf  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) 1:Raa5  
K &G  
2 o5u02x  
QQ:2987619807
x c?=fv  
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