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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) &}mw'_ I  
%m5Q"4O  
应用示例简述 x Ha=3n  
y@bcYOh3  
1. 系统说明 xynw8;Y ,  
.N4  
 光源 tHD  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) pqM~l&  
 元件 s}&bJ"!Z  
— 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 f"#m=_Xm  
 探测器 BIaDY<j90  
— 干涉条纹 p5=|Y^g !  
 建模/设计 O/%< }3Sq  
— 光线追迹:初始系统概览 ~cAZB9Fa  
— 几何场追迹加(GFT+): &MR/6"/s  
 计算干涉条纹。 >4m'tZ8  
 分析对齐误差的影响。 >e5 *prx+  
OkAK  
2. 系统说明 O u>u %  
AEmNHO@%q  
参考光路 HWns.[  
<HWS:'1  
3. 建模/设计结果 wyx(FinIH  
IJOvnZ("A  
1:C:?ZC#c  
4. 总结 %x; x_  
\2[<XG(^  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 pi(-A  
LVIAF0kX  
1. 仿真 Eu}b8c  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 'PZ|:9FX!  
2. 计算 p]D]: Z}P  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 e/_C  
3. 研究 %1 KbS [  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 .%EL\2  
CDj~;$[B  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 E! /[gZ  
rjt8fN  
应用示例详细内容 {n3EGSP#  
系统参数 <E;pgw!  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 }/dRU${!  
xVB;s.'!  
 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。 EqiFy"H  
3H\w2V  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 M`,~ mU  
m .IU ;cR  
2. 说明:光源 P`4]-5gE  
C-eA8pYY/  
gieN9S  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 g]@ (E  
 因此,相干长度大于1m <^.=>Q0 S\  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 Eh</? Qv\  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 5  *}R$  
n>3U_yt6b  
Kyt)2p  
MvLs%GE%  
3. 说明:光源 B 3m_D"?  
DDT_kK;  
WS-dS6Q}  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 E9\vA*a  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 5la>a}+!!h  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 `J<*9dq%  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
`=+^|Y}  
4. 说明:光学元件 S0h'50WteJ  
VpfUm?Nq  
O-]mebTvw  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 v`J*ixZ7t  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 Q'l^9Bz  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 (YBMsh  
 透镜材料为N-BK7。 vzzE-(\\e  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 !?f5>Bl  
v$~QCtc  
HD,xY4q&N  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 (2ur5uk+  
$CTSnlPq  
 j1?j6s  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 uY_SU-v  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 Dih6mTP{  
0`.^MC?  
6. 分光器的设置 d\MLOXnLq;  
k$ 5 s{q  
%:>3n8n  
h'J|K^na  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 :(dHY  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 kp?w2+rz  
 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 dca ;'$  
CO-_ea U(  
7. 合束器的设置 dpQG[vXe  
Gir#"5F  
MUOa@O,  
tMj;s^P1  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 i| \6JpNA:  
 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。 ~/NKw:  
Z nFi<@UB)  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 A[G0 .>Wk  
64Lx -avf  
gh`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)。 j R=s#Xz  
应用示例详细内容 ,1'4o3  
仿真&结果 PFUO8>!pA\  
AV 8n(  
1. 结果:利用光线追迹分析 VxP&j0M>  
_X ~87  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 6nhMP$h  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
4'W'}o|{  
'c\iK=fl  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 nEzf.[+9/  
pEECHk  
f= >O J!:  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 <Q|d&vDVfV  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 Uax+dl   
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
.xf<=ep  
G!4(BGx&  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 .4. b*5  
Y*_)h\f  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 f7Ul(D:j\  
 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 zMIT}$L  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 nRd)++  
9rh}1eo7  
4. 对准误差的影响:元件平移 "#mBcQ;QLV  
k X {0y  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 iy""(c  
 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。 w[P4&?2:  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 Em[DHfu1Q  
lKk/p^:  
]v+31vdf:O  
5. 总结 lRh9j l  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 gGfoO[B  
;Eu3[[V  
4. 仿真 oyo(1 >  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 JTi!Xu5Jq  
(a9d/3M  
5. 计算 j,]Y$B  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 p~LrPWHSTP  
boG_f@dv(  
6. 研究 NnVnUgx  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 s+tGFjq  
<w3!!+oK"  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 _X?^Cy  
;c$J=h]  
扩展阅读 {v3P9s(  
w3jO6*_ M  
1. 扩展阅读 ^*fQX1h<  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 \W,I?Kx$  
!A48TgAeE  
 开始视频 $1ndKB8)`J  
- 光路图介绍 {k rswh3  
- 参数运行介绍 #Fyuf,hw4  
- 参数优化介绍 +}jJ&Z9 )  
 其他测量系统示例: Ar~"R4!  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) E!S 78 z:  
,AT[@  
EqI(|bFwy  
QQ:2987619807
cu+FM  
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