首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> FRED,VirtualLab -> 使用相干光模拟马赫泽德干涉仪 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

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) 1e*+k$-{  
_PrK6M@"L  
应用示例简述 Au$|@  
^c}Z$V  
1. 系统说明 w} *;^n  
g]R }w@nJ  
 光源 >[=q9k  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m)  4G&E?  
 元件 5C/W_H+9iK  
— 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 Uu{I4ls6B  
 探测器  R:98'`X=  
— 干涉条纹 T9\wkb.  
 建模/设计 OS6 l*S('  
— 光线追迹:初始系统概览 &'4id[$9  
— 几何场追迹加(GFT+): aEVBU  
 计算干涉条纹。 ]S4kWq{Y  
 分析对齐误差的影响。 q4<3 O"c1  
L5E.`^?  
2. 系统说明 0b9K/a%sQv  
mc;Z#"kf  
参考光路 NyI0 []z  
S1&mY'c  
3. 建模/设计结果 ahA21W` k  
m(E-?VMHo  
\5 IB/ *  
4. 总结 1q<BYc+z  
2e zQX2q  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 =vMFCp;mv  
f n )m$\2  
1. 仿真 nVV>;e[  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 V*rAZ0  
2. 计算 g4(B=G\j  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 i ~fkjn  
3. 研究 eD/O)X  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 T>s~bIzL*e  
NARW3\  
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。 ULqnr@/FbK  
@dQIl#  
应用示例详细内容 08{0i,Fs  
系统参数 W"+*%x  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 X[:Hp`_$  
tM]~^U  
 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。 qc\]~]H]r  
2`I" QU  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 MZ o\1tU-i  
n=l>d#}$%T  
2. 说明:光源 " l vPge  
 {A]"/AC  
4%1sOnl  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 v{ Md4 p  
 因此,相干长度大于1m ^{nf0)56c  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 #z_lBg. K  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 B}8xA}<  
yjlX@YXnw  
R!b<Sg  
|oPCmsO3R{  
3. 说明:光源 wl H6  
=#dW^ ?p  
Ecp]fUQK  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 M_*"g>Z  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 iTF`sjL  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 #qY`xH'>  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
?U.+SQ  
4. 说明:光学元件 e/JbRbZX  
J7q^4M+o:  
;`',M6g  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 kx0(v1y3gT  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 U8qb2'a8  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 OjTb2[Q  
 透镜材料为N-BK7。 P*Va<'{:{  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 $q,2VH:Ip  
fTd=}zY  
b{JcV  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 U8Z(=*Z3  
N|-M|1w96  
<5(P4cm9  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 |N, KA|Gdq  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 xR}^~14Bz  
ewHk (ru  
6. 分光器的设置 yXP+$oox9  
UngDXD )  
TtTp ,If  
f Ne9as  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 *P2_l Q=  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 I^S gWC  
 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 +.^BM/z^O  
c-1,((p  
7. 合束器的设置 D*.U?  
__N< B5E  
{2"8^;  
&iR3]FNI  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 -{[5P!  
 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。 }2c)UQD8  
Z./$}tVUG  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 QS(aA*D  
 %f3qCN  
CqK&J /8  
 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)。 D>tex/Of3  
应用示例详细内容 }#%3y&7M7  
仿真&结果 $>^DkrOd  
#o`y<1rN  
1. 结果:利用光线追迹分析 b>g&Pf#N!  
|Z6M?n  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 pUbf]3 t  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
_v=S4A#tF  
n}0n!Pr^  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 { 3,_i66  
aia`mO]  
0xE37Ld,  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 4mHR+SZy  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 DpD19)ouy  
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
Yf1&"WW4  
E3..$x-/  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 |w; hu]  
X=C*PWa7  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 l$[7 pM[  
 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。  ;IV  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 jGm`Qg{<  
 SXqWq  
4. 对准误差的影响:元件平移 *Wbs{>&No  
2fqg,_  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 #BPJRNXd  
 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 T'i^yd }*v  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 8Dy5g  
Kd='l~rby  
69q#Zw[,,  
5. 总结 6=pE5UfT  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 J[|4`GT  
y~ 2C2'7  
4. 仿真 rgo#mTQ_  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 Tumv0=q4wd  
bF2RP8?en  
5. 计算 [|qV*3 |?  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 *sJT\J$D[  
90"&KDh  
6. 研究 }>93X0%r  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 Fal##6B  
wak:"B[  
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。 ^U q%-a  
I3I1<}>]Z  
扩展阅读 og[cwa_  
F o k%  
1. 扩展阅读 7y?aw`Sw:  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 d/&W[jJ  
N4HIQ\p  
 开始视频 Wg5<@=x!G  
- 光路图介绍 ']bw37_U,  
- 参数运行介绍 kuq&8f~!  
- 参数优化介绍 Q6 oM$qiM  
 其他测量系统示例: ohJo1}{  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) zH5pe  
:~^_*:  
@k-C>h()C  
QQ:2987619807
+,Ud 3iS  
查看本帖完整版本: [-- 使用相干光模拟马赫泽德干涉仪 --] [-- top --]

Copyright © 2005-2025 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计