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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) &MgeYpd  
+|%Sx  
应用示例简述 UU}7U]9u  
=KX<_;E  
1. 系统说明 MY nH2w]  
*NSlo^R-[  
 光源 iY/KSX^~O  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) $ 'QdFkOr  
 元件  QI!i  
— 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 lZt(&^T  
 探测器 /=#~  
— 干涉条纹 &,-p',\-  
 建模/设计 Hwe)Tsh e  
— 光线追迹:初始系统概览 {lzG*4?  
— 几何场追迹加(GFT+): dyFKxn`,  
 计算干涉条纹。 =O{~Q3z@s  
 分析对齐误差的影响。 kJ: 2;t=  
L]2< &%N2  
2. 系统说明 ,i ++fOnQ  
qq+MBW*  
参考光路 Q)Dwq?  
>e8JK*Blz  
3. 建模/设计结果 D?+ RJs  
jgvh[@uB?  
O5 7jz= r  
4. 总结 +>3]%i- \  
~2N-k1'-'  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 cq^sq1A:  
}?O[N}>,m  
1. 仿真 'rV2Bt,  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 )Ul&1UYA  
2. 计算 =O^7TrM  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 p\ txlT  
3. 研究 1e$[p[  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 mW$ot.I  
_XN~@5elrC  
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。 j-P^Zv};u  
._BB+G  
应用示例详细内容 r|8V @.@i  
系统参数 DM/hcY$MW  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 $PfV<Yj'B  
7jZrU|:yu(  
 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。 HU3Vv<lz  
/Y^7Rl  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 VEo^ :o)r  
]EX--d<_`  
2. 说明:光源 y84XoDQ  
& ^!v*=z  
&x/k^p=  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 NQ3|\<Wt  
 因此,相干长度大于1m w\v&3T   
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 lvig>0:M  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 1(F'~i|5  
Pb=rFas*C  
b2%blQgo  
RQJ9MG w  
3. 说明:光源 l2M/ ,@G  
jM[f[  
6 cr^<]v!  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 :EaiM J_=  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 yL4 -4  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 O^Dc&w  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
i!ds{`d  
4. 说明:光学元件 Dl@{}9  
'NRN_c9  
xP{m9_Qj  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 4jPwL|#  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 k.h^ $f  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 (h%|;9tF  
 透镜材料为N-BK7。 A1Ibx|K  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 \_)02ZT:  
V=Ww>  
($,iAb  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 |^\ Hv5  
2M5*bNU_:  
p}cd}@cQ6  
 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)。 D'Jm!Ap  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 ,$ho2R),Fn  
v_[)FN"]Y.  
6. 分光器的设置 P<TpG0~(  
GC,vQ\  
7Q<Kha  
*tIdp`xT/T  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 &*LA_]1@  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 V7Vbl?*n  
 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 )ylv(qgV  
|SwZi'p  
7. 合束器的设置 !4DG P28  
 3J'Bm"  
Ac*B[ywA3  
jb#1&L 14  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 H-nFsJ(R!c  
 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 VPq5xSc?  
6:SK{RSURC  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 JI{OGr  
:G6 xJlE|  
zz+M1n-;o  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 uM}dZp 1  
应用示例详细内容 2Mv)0%,c  
仿真&结果 Q0[CH~  
Wfi:wCqZG  
1. 结果:利用光线追迹分析 4F1.D9u  
>qh>Qm8w  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 f6dE\  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
"'&>g4F`o  
%Hl:nT2M  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 }tl8(kjm  
h~^qG2TYWq  
pRDON)$  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 p8}5x 2F  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 Cs6zv>SR  
 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。
S9F]!m^i  
cr=FMfhB  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 \CEnOq  
C6;](rN)N  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 ;?Y` e  
 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°。 \I o?ul}za  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 fSQ3 :o  
dBD4ogo1  
4. 对准误差的影响:元件平移 vSHIl"h  
\Kzt*C-ZH  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 4- ?`#  
 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。 |Bf:pG!  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 0Ts_"p  
`sp'Cl!  
5 xzB1n8  
5. 总结 S|5lx7  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 77bZ  
gm%bxr@X~  
4. 仿真 N~K)0RETn  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 p(b1I+!  
=D"63fP1  
5. 计算 }W>[OY0^A  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 :$Di.|l@7  
tH|Q4C  
6. 研究 3,cE/Ei  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 hm} :Me$[)  
';T5[l,  
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。 +AC-f2  
lp%.n= '\  
扩展阅读 87E3pe  
bqwW9D(  
1. 扩展阅读 YKxA2`3v%  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 .AI'L|FQ%c  
# yRA. ;  
 开始视频 $=QO_t)?  
- 光路图介绍 5z mHb  
- 参数运行介绍 K1{nxw!`  
- 参数优化介绍 ] Sx= y<  
 其他测量系统示例: X ^ ]$/rI)  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) ITY!=>S-  
7,VWvmWJex  
YhK/pt43C  
QQ:2987619807
"X}F%:HL  
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