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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) NkYC(;g  
Wrs6t  
应用示例简述 ""x>-j4  
I Ab-O  
1. 系统说明 _PGS"O?j  
]I(<hDuRp  
 光源 f<*-;  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) kB]*2o9-3  
 元件 %KW NY(m  
— 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 }/M`G]wT#  
 探测器 BH2JH>'X  
— 干涉条纹 ETrL3W<  
 建模/设计 c>L#(D\\  
— 光线追迹:初始系统概览 }/}eZCaG  
— 几何场追迹加(GFT+): @8U8>'zDE  
 计算干涉条纹。 Fqg*H1I[  
 分析对齐误差的影响。 m4RiF  
"~6IjW*/  
2. 系统说明 {i/7Nx  
O*m9qF<  
参考光路 Z>J3DH  
_E4_k%8y  
3. 建模/设计结果 FUs57 V  
F3&:KZ!V&m  
KqFiS9 N5  
4. 总结 VMJK9|JC[  
8W}rS v+  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 cb%ML1c  
+p0Y*.  
1. 仿真 $c7Utm s  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 >W^)1E,Qh  
2. 计算 bipA{VU  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 =7Sw29u<  
3. 研究 ew*;mQd  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 KBwY _  
z_A34@a  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 ee#\XE=A  
R/kfbV-b  
应用示例详细内容 Jek3K&  
系统参数 8o[+>W  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 Pv Vn}i   
%DuSco"  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 qHC/)M#L  
t[X,m]SX  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 r,cK#!<%  
;Wig${  
2. 说明:光源 BaOPtBYA:  
<gx"p#JbZ  
wo_iCjmK  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 @S?D}myD  
 因此,相干长度大于1m Z]=9=S| .4  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 .oz(,$CS"  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 1L<X+,]@  
W>m #Mz  
G|)fZQ1nS  
\zV'YeG  
3. 说明:光源 );L+)UV  
mM-7 j z  
NA9ss  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 -SKcS#IF  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 bXK$H=S Bz  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 8|-064i>  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
P*9L3R*=N  
4. 说明:光学元件 Pc=:j(  
"Sd2VSLg  
BnIZ+fg=  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 `&>CK`%Xu  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 m'5rzZP  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 J3AS"+]  
 透镜材料为N-BK7。 2jH&@g$cl;  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 hdurT  
 q{RT~,%  
VMV~K7%0  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 bTc'E#  
a~O](/+p;  
~:):.5o  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 i`" L?3T  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 X1\ao[t<;c  
j8{,u6w)-  
6. 分光器的设置 z)&GF$*  
i0*6o3h  
aXyg`CDv  
:qO)^~x  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 I=o/1:[-  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。  iT&Y9  
 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 =-8y =  
>}>cJh6  
7. 合束器的设置 Xsv^GmP+  
* AjJf)o  
 hPgDK.R'  
R9O[`~BA2  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 1JO@G3,  
 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。 - u'5xn7  
C4 @"@kbr  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 e?eX9yA7F  
.GNl31f0  
GXx/pBdy[4  
 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)。 YlEV@  
应用示例详细内容 /d]{ #,k  
仿真&结果 t/0h)mL}  
y/yg-\/XF  
1. 结果:利用光线追迹分析 wNhtw'E8  
l?swW+ x\  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 TrC :CL  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
EJZb3  
L(i0d[F  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 +5IC-=ZB  
!L\P.FP7b  
sH{ 4.tw  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 6qp' _?  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 0w<qj T^U  
 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。
GJIM^  
$09PZBF,i  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 %)@3V8OI  
0xe*\CAo  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 >ISN2Kn   
 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 ^Q""N<  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 b_xGCBC  
R=u!Rcv R  
4. 对准误差的影响:元件平移 @8xa"Dc  
&Eqa y'  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 0R[onPU_vZ  
 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 :OvTZ ?\  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。  {]=oOy1  
'Xw> ?[BB  
(jB_uMuS  
5. 总结 A%dI8Z,  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 FW7@7cVoF  
*^b<CZd9  
4. 仿真 wUBug  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 zM*PN|/%sH  
{ WW!P,w  
5. 计算 e#j kp'  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 ($A0u mW1%  
<>  |/U`  
6. 研究 U>jLh57  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 It8m]FN  
o\7q!  
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。 M~k2Y$}R  
#X?#v7i",D  
扩展阅读 *dE5yS`H  
r%DaBx!x8  
1. 扩展阅读 JK@" &  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 tfb_K4h6,  
o(_~ st<  
 开始视频 #>/s tU-  
- 光路图介绍 4|[)D/N  
- 参数运行介绍 _onEXrM  
- 参数优化介绍 /,cyp .  
 其他测量系统示例: Udbz;^(  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) Kgw_c:/'  
'z.: e+Q_  
>UUT9:,plA  
QQ:2987619807
&z"sT*3  
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