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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) ~QSX 1w"  
6):1U  
应用示例简述 %Bw:6Y4LZ  
L\UPM+tE  
1. 系统说明 e1g3a1tnWl  
tN<X3$aN  
 光源 JPn)Op6  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) 2.WI".&y=  
 元件 (rFiHv5  
— 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 I?Iz5e-  
 探测器 -E1-(TS  
— 干涉条纹 H.ZF~Yu w  
 建模/设计 f I=G>[  
— 光线追迹:初始系统概览 -TVwoK  
— 几何场追迹加(GFT+): Iuz_u2"C  
 计算干涉条纹。 U',C-56z  
 分析对齐误差的影响。 N&   
FzEs1hpl  
2. 系统说明 A:Wr5`FJ  
HnArj_E  
参考光路 uGz)Vz&3  
0)SRLHTY%  
3. 建模/设计结果 F%<*a,m6g  
6!>p<p"Ns  
2*Qi4%s#  
4. 总结 O)`L( x  
Xk.OyQ@  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 )T"Aji-hy  
u `/V1  
1. 仿真 EF!J#N2  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 9;Z{++z  
2. 计算 L9O;K$[s  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 nHm29{G0  
3. 研究 9vP;i= fr  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 3N$@K"qM#  
}Q4Vy  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 i#>t<g`l  
g;=VuQuP|  
应用示例详细内容 #WZat ?-N  
系统参数 FWJ**J  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 3v\P6  
5H.~pc2y  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 s8&q8r7%  
Z@1kx3Wx$  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 ('J@GTe@xj  
AE>W$x8P  
2. 说明:光源 c45 s #6  
_!1LV[x!s  
0F-{YQr>  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 <c[\\ :Hh*  
 因此,相干长度大于1m ld ]*J}cw  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 OY}FtG y  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 X PyDZk/m  
mP\V.^  
j~>{P=_}  
8)bR\s   
3. 说明:光源 > )< ?  
}(8>&  
)KE  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 +ZNOvcsV  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 BL 1KM2]  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 te( H6c#0  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
60^j<O  
4. 说明:光学元件 ;iuwIdo6c  
l+@;f(8}  
_ cQ '3@  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 =oI[E~1<  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 \"(?k>]E  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 GIzB1cl:  
 透镜材料为N-BK7。 exJc[G&t(  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 uX1;  
FShjUl>mV  
=xm7i#1  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 ~g/"p`2-N  
P4Pc;8T@!  
ZwBz\jmbP  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 +o`%7r(R  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 k!x|oC0  
%CHw+wT&  
6. 分光器的设置 ~Pw9[ycn3  
S?b&4\:  
lo>9 \ Po  
N_NN0  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 I}bu  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 `B@eeXa;u  
 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 : B&~q$  
>[aR8J/U  
7. 合束器的设置 aI&~aezmN  
# &.syD#  
FDD=I\Ic  
AB/${RGf+  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 AuQ|CXG-\  
 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。 ^(^P#EEG  
nrKAK^  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 [@lK[7 u  
?YR;o4  
B1_9l3RM  
 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)。 (G> su  
应用示例详细内容 K9EHT-  
仿真&结果 N62;@Z\7  
e#Ao] gc  
1. 结果:利用光线追迹分析 QD,m`7(  
6ioj!w<N  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 ?h4[yp=w  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
LRHod1}mS  
8<; .  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 ]Ik~TW&  
uuEvH<1  
CmBP C jh  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 }PK4 KRn  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 =hTJp/L  
 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。
hx0t!k(3  
fQib?g/G  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 n )X%&_  
Pr} l y  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 >P j#?j*Y  
 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°。 tRU/[?!  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 .\oW@2,RA9  
acS~%^"<_  
4. 对准误差的影响:元件平移 t#P7'9Se8  
#d %v=.1  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 B bmw[Qf\  
 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。 t`Bk2Cc)+  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 wqDf\k}'v  
T%%EWa<a  
E|9`J00  
5. 总结 x} =,'Ko}3  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 WVyDE1K <  
{D8opepO)  
4. 仿真 ~s&r.6 DW  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 <7`k[~)VB  
%R4 \[e  
5. 计算 (enr{1  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 VE]TT><  
AAfU]4u0S  
6. 研究 $)*qoV  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 ;v]C8}L^  
t"Du  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 RDSC@3%  
tLKf]5}f  
扩展阅读 &<*M{GW'&  
G!VEV3zT  
1. 扩展阅读 D6lzc f  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 |s/Kb]t  
" l|`LjP5M  
 开始视频 ep3VJ"^  
- 光路图介绍 3. dSS  
- 参数运行介绍 " TCJT390  
- 参数优化介绍 / :.I&^>P  
 其他测量系统示例: x_O:IK.>  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) r ts2Jk7f  
x$jLB&+ICz  
a=ZVKb  
QQ:2987619807
lGahwn:  
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