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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) S@ @#L  
0V+v)\4FE  
应用示例简述 }BWT21'-Y  
gLwrYG7@  
1. 系统说明 /pWKV>tjj  
{XH3zMk[  
 光源 Zg3 /,:1  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) t+#vcg,G  
 元件 kA/yL]m^S  
— 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 hz+c]K  
 探测器 I&f!>y?,Z  
— 干涉条纹 i|xC#hV  
 建模/设计 s]pNT1,  
— 光线追迹:初始系统概览 [JEf P/n|.  
— 几何场追迹加(GFT+): m>f8RBp]'  
 计算干涉条纹。 XZ:6A]62I  
 分析对齐误差的影响。 g f<vQb|  
@!*I mNMI  
2. 系统说明 O jH"qi  
K}vYE7n:  
参考光路 m$VCCDv  
Ry40:;MYN  
3. 建模/设计结果 lv#L+}T  
0lU pil  
W)AfXy  
4. 总结 ~!P&LZ  
xHe "c<  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 QsBC[7<jd-  
P1&Irwb`  
1. 仿真 x$z>.4  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 ZyV^d3F@$  
2. 计算 =vsvx{o?  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 _FCg5F2U  
3. 研究 C[CNJ66  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 De\Ocxx  
QTU$mC]  
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。 M4e8PRlI  
1sq1{|NW~  
应用示例详细内容 ]f6,4[  
系统参数 Qx8O&C?Ti  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 juQ?k xOB  
~&WBA]w'+  
 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。 TiKfIv  
1-.(pA'  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 2L S91  
C8y[B1Y  
2. 说明:光源 tlgg~MViS  
CYdYa|  
7 iQa)8,  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 v7<r- <I[  
 因此,相干长度大于1m Y?%=6S  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 @v/ 8}n  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 nq\~`vH|Gd  
oGL2uQXX  
{6mFI1;q  
B;t{IYhq{  
3. 说明:光源 f.:0T&%G  
\^dYmU  
_pkmHj(  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 >:0^v'[  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 c1<jY~U  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 A~;+P  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
:H/Rhx=  
4. 说明:光学元件 |AS9^w  
tcD5"ALJ  
wq]vcY9^  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 &(NW_ <(  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 pwl7aC+6d  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 cRSgP{hy  
 透镜材料为N-BK7。 J!H)[~2/  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 GD4+f|1.*  
j|VX6U   
Ci?RuZ"  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 G*g*+D[HM  
1~S'' [  
1_> w|6;e  
 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)。 o),@I#fM  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 EV_u8?va  
X\5EF7:S  
6. 分光器的设置 oot kf=  
1n#{c5T  
>[g.8'hI  
CIQ9dx7>  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 <o@__l.  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 W,.Exh  
 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 x) R4_ 3  
iThf\  
7. 合束器的设置 A s8IjGNs{  
fwSI"cfM  
d6A+pa'2  
=g)SZK  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 uf`/-jY  
 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。 "F?p Y@4  
>~uKkQ_p  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 c22L]Sxo  
I9YMxf>nI  
uC?/p1  
 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)。 $Q`\-  
应用示例详细内容 v&xhS yZ  
仿真&结果 LGWQBEXw  
&zHY0fxX  
1. 结果:利用光线追迹分析 ,9W!cD+0  
gh% Q9Ni-  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 vZIx>  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
WDh*8!)  
Q S<)*  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 GX N:=  
1Ch0O__2L  
[L?WM>]%  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 *!,k`=.([#  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。  !~]'&9  
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
,DCrhk  
#3YYE5cB  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 p9eTrFDy?  
cB2~W%H  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 XpdjWLO]C<  
 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 Y~U WUF%aK  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 )NlxW5  
G4"[ynlWV  
4. 对准误差的影响:元件平移 qO>A 6  
-\g@s@5  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 h[gKyxZ/t  
 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 ":L d}~>  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 d4LH`@SUZ-  
=@.5J'!  
%D[6;PT  
5. 总结 ];Y tw6A  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 jC'Diu4|Q  
n;r W  
4. 仿真 *m&(h@l  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 +P=I4-?eX  
l6 T5]$  
5. 计算 ?DC;Hk<  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 cB7'>L  
Sp@{5  
6. 研究 'l._00yu  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 -7m7.>/M  
5I0j>{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。 zC!Pb{IaH  
}?Tz=hP  
扩展阅读 eX o@3/  
} BnPNc[I  
1. 扩展阅读 m"~),QwF9  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 f6%7:B d  
19i [DR  
 开始视频 <is%lx(GDX  
- 光路图介绍  -to3I  
- 参数运行介绍 zG~nRt{4  
- 参数优化介绍 A@n//AZM  
 其他测量系统示例: 6"La`}B(T8  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) X1GM\*BE  
uG4Q\,R  
 t/a  
QQ:2987619807
HeM-  
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