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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) Wa'm]J  
fHacVj J  
应用示例简述 4fau 9bW  
=Cp}iM  
1. 系统说明 J0yo@O  
g({dD;  
 光源 *h2)$^P%  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) h9j/mUwV  
 元件 |^t8ct?x~  
— 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 }zqYn`ffD  
 探测器 bS*oFm@u  
— 干涉条纹 h7[PU^m  
 建模/设计 pu5-=QN  
— 光线追迹:初始系统概览 =xPBolxm5U  
— 几何场追迹加(GFT+): 5# $5ct  
 计算干涉条纹。 84YZT+TEN  
 分析对齐误差的影响。 X] v.Yk=wu  
1}jwv_0lL  
2. 系统说明 Hbi2amfBu  
pYaq1_<+  
参考光路 P:2 0i*QU  
"~aCW~  
3. 建模/设计结果 N TL`9b  
c!=^C/5Ee  
2B&|0&WI  
4. 总结 ~U_,z)<`)c  
zIgD R  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 \F8*HPM=*  
Dv[ 35[Yh  
1. 仿真 i*Ee(m]I  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 yXL]uh#b  
2. 计算 tS&rR0<OW  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 jwZBWt )5  
3. 研究 1U< g  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移  d`&F  
)gP0+W!u  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 Jp]eFaqp  
:s`\jJ  
应用示例详细内容 x1{gw 5:  
系统参数 xk$U+8K  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 J\x.:=V  
=)9@rV&~  
 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。 G!3d!$t  
2^C>orKQ0  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 q(I`g;MF  
U#U nM,3%  
2. 说明:光源 ?\NWKp  
ULIpb  
QL_9a,R'r  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 cN\Fgbt  
 因此,相干长度大于1m x)Ls(Xh+g  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。  ]7yr.4?a  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 m'P,:S)=  
I,d5Y3mC  
 dr iw\  
=vZF/r  
3. 说明:光源 ~i y]X:U  
D!d1%hac  
wio}<Y6Xz  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 O#962\  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 x[5uz))  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 K6l{wyMb|  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
MF["-GvP/  
4. 说明:光学元件 QBI;aG<+b>  
BHa'`lCb  
]1(G:h\  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 ht 1d[  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 HM(S}>  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 r1)@ 7Nt  
 透镜材料为N-BK7。 fyE#8h_>4  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 1SGLA"r  
,_(AiQK  
yhpeP  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 .sOEqwO}>  
C[xY 0<^B  
(7Q Fy  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 n$oHr  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 J*} warf&  
gL:Vj%c  
6. 分光器的设置 awic9 uMH  
;mAlF>6]\  
2/W5E-tn  
)Z0bMO<  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 j aEUz5  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 KtO|14R:  
 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&j}f  
NB|yLkoDyI  
7. 合束器的设置 DZ7<-SFU  
0<";9qN)6  
n+XLZf#  
d~F4  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 ;"K;D@xzh]  
 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。 il5Qo  
hE|W%~Jx  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 ym =7EY?o  
-E(0}\  
#NZ#G~oeO  
 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)。 4{rqGC /  
应用示例详细内容 ~>"m`Q&[  
仿真&结果 P< 5v\\  
FP_q?=~rFs  
1. 结果:利用光线追迹分析 OD O'!T-  
n,_q6/!  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 #{DX*;1m  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
Sr#\5UDS  
ls*bCe  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 S[ln||{  
!w;oVPNg  
{)?:d6"  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 fR$_=WWN>h  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 "-T[D9(A  
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
x,% %^(  
d^(7\lw|  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 qbsmB8rh  
 .V   
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 @$aGVEcU$  
 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°。 Pb`Uxv  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 @/,:". SM  
Ht9QINo  
4. 对准误差的影响:元件平移 je`Ysben  
YstR T1  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 8=  kwc   
 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。 ki6L t  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 90[6PSXk  
R0g^0K.  
F(?O7z"d  
5. 总结 nmuzTFs=  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 >'1 h  
5(=5GkE)>  
4. 仿真 \}Al85  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 y<g1q"F  
m!K`?P]:N  
5. 计算 TT@ U_^o  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 (hJ&`Tt  
&.l^>#  
6. 研究 ?:42jp3  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 )! eJW(  
lHUd<kEC  
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。 ~NMx:PP  
QdrZi.qKH  
扩展阅读 2{Y~jYt{h  
awv$ }EFo  
1. 扩展阅读 sg8[TFX@Z  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 KTq+JT u  
er8T:.Py  
 开始视频 l+a1`O  
- 光路图介绍 _70Z1_ ;  
- 参数运行介绍 Kr5(fU  
- 参数优化介绍 Rb!y(&>v  
 其他测量系统示例: E|vXM"zFl  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) ]t0St~qUL)  
3_ly"\I\  
W#P`Y< u$  
QQ:2987619807
kV+%(Gl8  
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