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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) @9| jY1  
qsW&kW~  
应用示例简述 ?V8Fgd  
/~u^@@.  
1. 系统说明 bWp:!w#K  
f?tU5EX  
 光源 nt$P A(Y  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) f&4+-w.:V|  
 元件 jn|NrvrX  
— 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 >^Wpc  
 探测器 _Sfu8k>):  
— 干涉条纹 Zt! $"N.,  
 建模/设计 H 4 ELIF#@  
— 光线追迹:初始系统概览 F$tzsz,9n  
— 几何场追迹加(GFT+): ~ Ze!F"  
 计算干涉条纹。 yZ,pH1  
 分析对齐误差的影响。 >8I~i:hn  
:?zq!  
2. 系统说明 G<-KwGy,D  
k1xx>=md|C  
参考光路 H"? 5]!p  
&?bsBqpN  
3. 建模/设计结果 /kG?I_z  
Db|JR  
|Jd8ul:&e  
4. 总结 8A&N+sT  
X5/j8=G H`  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 V[kJ;YLPN  
- @>]iBl  
1. 仿真 9`/e= RL  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 6 :3Id  
2. 计算 mz.,j(Ks-  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 q;nAq%  
3. 研究 jy.L/s  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 w:%NEa,Z  
mvT /sC7I  
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。 qzxWv5UH  
J[6/dM  
应用示例详细内容 4'#=_J  
系统参数 1$E[`` n  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 & n@hD7=(  
6/L[`n"G  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 mv:@D  
VdM Ksx`r  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 P?>:YY53  
,0h{RZKw  
2. 说明:光源 liPrxuP`  
w,j!%N  
P{K\}+9F   
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 1YMi4.  
 因此,相干长度大于1m Dz~^AuD6  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 JJ)  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 b*h:e.q  
%1k"K~eu  
GPh;r7xg6  
Vbp@n  
3. 说明:光源 >qy62:co  
/1/'zF&R-  
2 oL$I(83  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 X1B)(|7$  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 vqT) =ZC1  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 Y54yojvV  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
J#wf`VR%  
4. 说明:光学元件 jNX6Ct?  
b)Nd}6}<?  
'>|K d{J0  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 C~>0K,C0^  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 3 +'vNc  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 KS5a8'U  
 透镜材料为N-BK7。 <Sd ef^  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 <e 9d5-2  
u8?$W%eW  
ux^rF  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 4s|qxCks  
mvpcRe <  
)Az0.}  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 L:&'z:,<  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 <n k/w5nKL  
:##$-K*W"  
6. 分光器的设置 oc-&}R4=  
EVqqOp1$v4  
DQu)?Rsk  
X*7VDt=  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 #G(ivRo  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 vAG|Y'aO@%  
 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 'tMD=MH  
,\+N}F^  
7. 合束器的设置 N6BOUU]  
s."N7F  
_ j'm2BA O  
UnVa`@P^:G  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 w `d9" n  
 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 w ?"M  
'HV@i)h0%V  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 Lf<urIF  
QaE!?R  
#$U/*~m $  
 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)。 WyB^b-QmDh  
应用示例详细内容 @v&P;=lU  
仿真&结果 5sEk rT '  
wLI1qoDM  
1. 结果:利用光线追迹分析 2Gj)fMK38  
QS4~":D/C  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 -e"kJd&V  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
Fku<|1}&y  
NyC&j`d  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 fY =:geB  
!%(kMN  
XLYGhM  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 -+2A@kmEJ  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 Z"Q9^;0%  
 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。
XCxxm3t  
/={N^8^=x  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 l*CCnqE  
rN.8-  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 ' qT\I8%  
 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°。 gCRPaF6  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 ?Ec{%N%  
805oV(-  
4. 对准误差的影响:元件平移 &>Z;>6J,  
fV6ddh  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 BVus3Y5IJQ  
 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。 Xyz/CZPi  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 LV$Ko_9eA  
HHgv, bC!  
rkdA4'66w  
5. 总结 ]TtID4qL  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 NTCFmdbs 6  
<dXeP/1w`  
4. 仿真 Tk 'Pv  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 F_/ra?WVH  
|RXXj[z  
5. 计算 $Dv5TUKw  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 f }.t  
K0I.3| 6C  
6. 研究 f\RTO63|O  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 "8a ?K Q  
'4M;;sKW  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 p7izy$Wc  
/#t::b+>x  
扩展阅读 8y[Rwa  
at\u7>;.^k  
1. 扩展阅读 >-3>Rjo>  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 fb[lL7  
N<Ym&$xR  
 开始视频 +RiI5.$=Z  
- 光路图介绍 "HH<5  M  
- 参数运行介绍 ![I|hB  
- 参数优化介绍 J5<1 6}*  
 其他测量系统示例: dd +lQJ c  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) B o%Sl  
b53s@7/mq  
>b:5&s\9  
QQ:2987619807
c7[Ba\Cr4h  
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