| 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) ;
2V$`k P7bb2"_9 应用示例简述 6d/v%-3 41+WIa
L 1. 系统说明 }oSgx g&EK^q 光源 @)[8m8paV — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) Q{'4,J-w 元件 ~%M*@fm — 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 g"Ueo'd* 探测器 W ;+()vC — 干涉条纹 o:3(J} 建模/设计 Hy,""Py — 光线追迹:初始系统概览 vZ57
S13 — 几何场追迹加(GFT+): JhTr{8{ 计算干涉条纹。 Fo;:GX,b 分析对齐误差的影响。 k\j_hu 'wMvO{}$ 2. 系统说明 g.%} +5 T{`VUS/
参考光路 e"bzZ!c&~V  7I&o 3. 建模/设计结果 N81M9#,["~ y0&vsoT
=2QP7W3mg< 4. 总结 ;bg]H >$U7 mXS]SE 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 p9u'nDi 7[mfI?*m 1. 仿真 XOI"BLd 以光线追迹对干涉仪的仿真。 U:3OE97 2. 计算 ^?sP[;8S! 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 Gr/}&+S 3. 研究 `zw % 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 p8@&(+z
EStui>ho 利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 6<QC|>p B9$f y).Gp
应用示例详细内容 xfI0P0+ 系统参数 chKEGosbF 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 |mRlP5 AJ&j|/ 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。 f8N*[by Jp}\@T. 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 JR15y3F L]!![v.VY 2. 说明:光源 ~OR^ l:JVt`A4? v7KBYN 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 +WMXd.iN, 因此,相干长度大于1m {I$iD 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 .|hsn6i/- 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 }
S]!W\a sP2Uj
}79jyS-e iDl#foXa` 3. 说明:光源 b)e;Q5Z(. L97 ~ma D&o\q68W 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 \#VWZ\M8a 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 Z}\,rex 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 \9`
~9#P 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 Y*\h?p[, 4. 说明:光学元件 #Y=b7|l DC1.f(cdR 3BD&;.<r 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 "Ueq 位相延迟平板材料为N-BK7。 6k>5+ -&_ 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 N"G\H<n 透镜材料为N-BK7。 6D2ot&5WW 其中心厚度与位相平板厚度相等。 !m9hL>5vR (hZNWQ0 qpCaW0]7 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 a)=|{QR>W m;{HlDez :A @f[Y'9 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 N wNxO 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 -=gI_wLbM *n&Sd~Mg 6. 分光器的设置 phf{b+'#X \mJR^t Qb>("j~Z ED79a: 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 b1i~F45h 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 <\Y(+?+uZ 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 1hi,&h d-e/0F! 7. 合束器的设置 H'/V<% [f lK =>3,]hnep C R?}* 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 wXqwb|2 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 Vjt7X"_/ xZ`vcS( 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 "j?x gV 2}/r>]9^- >#;;g2UV 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 c!wRq4 应用示例详细内容 C(B"@ 仿真&结果 VBDb K| sn^ 3xAF 1. 结果:利用光线追迹分析 DBcR1c&<H c U(z5th 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 dz/fSA 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 >yT1oD0+x SnXM`v, 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 Gsy>"T{CY SIR2 Kc0 Ax~
i` 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 z(^dwMw} 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 Y:m8UnT 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。 SC2LY Viw,YkC 3. 对准误差的影响:元件倾斜 >!" Sr3,L Op~:z<z 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 N2[j By8M 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 c?c\6*O 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 e@Ev'] eX"Ecl{ 4. 对准误差的影响:元件平移 V?x&\<;, <[}zw!z 元件移动影响的研究,如球面透镜。 4h--x~ @ 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 2|RoN)% 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 *& );-r`. 5MCgmF*Y2 uTrzC+\aU 5. 总结 *9=}f;~ 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 <im}R9eJ1 7zE1>. 4. 仿真 /@&o%I3h 以光线追迹对干涉仪的仿真。 ,H/O"%OJ GtIAsC03 5. 计算 z~p!7q&g 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 m3P7*S5NJ7 M3]eqxLC 6. 研究 w?nSQBz$ 不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 hH;i_("i(h Xf7]+ 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。 Bt$,=k `VGw5o 扩展阅读 BLqK5~ iRG6Cw2 1. 扩展阅读 d*k5h<jM 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 ><S2o%u~ y,n.(?!* 开始视频 y,`0f| - 光路图介绍 ks%;_~b - 参数运行介绍 $;=?[Cn - 参数优化介绍 "ixea- 2 其他测量系统示例: Zn)o@'{}{ - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) 0
.T5%
_/ LqJV j%]sym QQ:2987619807 wEI?
9
|
|