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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) AAUFX/}8P  
U0G(  
应用示例简述 \tH^w@j47  
]E$h7I  
1. 系统说明 *f{\ze@5=  
bim}{wMb  
 光源 /@-!JF#g  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) Q]wM WV  
 元件 9}LcJ  
— 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 h3U| ~h  
 探测器 Y3^UJe7E  
— 干涉条纹 1S .~Vh0Q,  
 建模/设计 LPO:K a  
— 光线追迹:初始系统概览 }xXUCU<  
— 几何场追迹加(GFT+): a~jU~('4}w  
 计算干涉条纹。 >qkZn7C   
 分析对齐误差的影响。 FY1 >{Bn  
AlF"1X02  
2. 系统说明 %" kF i  
%X)w$}WH  
参考光路 P]w5`aBM  
hq[;QF:B  
3. 建模/设计结果 SbS*z:  
}EM  vEA  
EY'kIVk  
4. 总结 WrJgU&H{  
 {}>s0B  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 W>$2BsO  
g{0a]'ph  
1. 仿真 mN+ w,  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 Y~vyCU5nWR  
2. 计算 Mkc   
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 lsJl+%&8  
3. 研究 (SMnYh4  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 oihn`DY {  
!V/Vy/'` *  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 #_oN.1u57  
Q> OBK&'  
应用示例详细内容 :De@_m  
系统参数 ob=](  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 BJA&{DMHm  
va6e]p*Oy  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 ^!a4!DGVT  
~@Yiwp\"  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 Y 1v9sMN,  
L TsX{z  
2. 说明:光源 5D9n>K4|  
{nQ?+o3  
<V?csx/eRd  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 NJ%>|`FEi7  
 因此,相干长度大于1m mV~aZM0'  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 0<ze'FbV]  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 K;uO<{a)r  
G#uD CF,O  
Mk=M)d`  
r>o#h+'AV  
3. 说明:光源 /sU~cn^D5  
z?Hi u6c-  
N+0[p@0  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 Z+8Q{|Ev  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 1:Sq?=&  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 dUvgFOy|P  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
3rdrNc  
4. 说明:光学元件 V= wWY*C  
`#g62wb,HY  
q7#4e?1  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 Ka4KsJN  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 u)X]]6YJ  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 S1vUP5cZ  
 透镜材料为N-BK7。 .5_zh; `  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 4`X]$.  
l.>3gjr  
v.Vd js  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图  U))2?#  
]cmq  
2%{(BT6  
 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)。 ;:WM^S  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 t>KvR!+`g  
$*\G Z$y>  
6. 分光器的设置 z JBcz,  
G~ONHXL  
L\cb Y6b  
6&,{"N0 T  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 5+Ld1nom  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 r9 5hW  
 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 [Dq@(Q s'  
C CDO8  
7. 合束器的设置 0F5QAR O  
SuJa?VU1w  
~@ H9h<T  
)x<oRHx]  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 `Q1;Y  
 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。 %E\pd@  
[G<SAWFg7  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 ZUd*[\F~!  
IW>\\&pJ  
KvvG H-]  
 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'h<%[P  
应用示例详细内容 O<\h_   
仿真&结果 ^ZD0rp(l  
b~td ^  
1. 结果:利用光线追迹分析 6j6P&[  
!h.bD/? K  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 .4%6_`E  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
Ir?ehA  
+ab#2~,)  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 5T-CAkR{n  
+eVm+4WK  
3bK=Q3N  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 5uAUi=XA>S  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 W5U;{5  
 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。
f1wwx|b%.  
V }wh  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 XJguw/[wm  
m^%Xl@V:c-  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 /8[T2Z!  
 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°。  0N`'a?x  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 0 >:RFCo  
|QO)x En~  
4. 对准误差的影响:元件平移 y"nL9r.,:  
5cZKk/"Ad}  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 V5up/6b,1  
 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。 3IYbgUG  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 PESJ7/^E  
:}+m[g  
F m$;p6&j  
5. 总结 ,&aD U  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 2`cVi"U  
'qlWDt/  
4. 仿真 z\6/?5D#v  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 K/D,sH!  
gH[lpRu|7  
5. 计算 B[{Ie G'  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 W<OO:B.ty  
c 6$n:  
6. 研究 InfUH8./t  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 JNSH'9!n6  
Sp~gY]:  
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。 a^MR"i>@G  
:}[[G2|9  
扩展阅读 ~\~XD+jy"  
%q5iy0~P  
1. 扩展阅读 S$%Y{  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 5:x .<  
t.]c44RY  
 开始视频 90]{4]y;  
- 光路图介绍 !|;w(/  
- 参数运行介绍 o](nK5?  
- 参数优化介绍 f')3~)"  
 其他测量系统示例: *N?y<U  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) &Vi0.o  
^bckl tSo  
#zv'N  
QQ:2987619807
wA>bLPTw  
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