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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) }/20%fP  
MFv Si  
应用示例简述 P*0f~eu  
JfMJF[Mb  
1. 系统说明 C5Xof|#p|  
Qh^R Ax  
 光源 zt?h^zf}  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) 2xDQ :=ec  
 元件 ei@3,{~5  
— 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 'GkvUrD9D$  
 探测器 f3 !n$lj  
— 干涉条纹 {B3(HiC  
 建模/设计 {ih:FcI  
— 光线追迹:初始系统概览 {gsW(T>)  
— 几何场追迹加(GFT+): qYiv   
 计算干涉条纹。 /9pbnzn  
 分析对齐误差的影响。 ^uhxURF  
r&SO:#rOSM  
2. 系统说明 QP:9%f>=  
|~eY%LB  
参考光路 @l{I[pp  
/jR8|sb  
3. 建模/设计结果 F99A;M8(  
8 }-7{  
#7o0dE;Kg9  
4. 总结 /l ^y}o %?  
iX{H,- C  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 BhLZ7*  
gGI8t@t:  
1. 仿真 ,ijW(95{k  
以光线追迹对干涉仪的仿真。  DwXU  
2. 计算 !N1J@LT5h  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 (xL :;  
3. 研究 iT.|vr1HG  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 S 6GMUaR  
RyuEHpN}  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 J?IC~5*2  
VD/&%O8n  
应用示例详细内容 =:gjz4}_8  
系统参数 ?I[h~vr6.  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 _dr*`yXi  
!lhFKb;  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 ra]:$XJ5=a  
,Aj }]h\L  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 \!<"7=(J{4  
aM$=|%9/  
2. 说明:光源 lUHtjr  
f*<ps o  
&dRjqn^&X  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 A#35]V06  
 因此,相干长度大于1m 0wFh%/:  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 &2{]hRM  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 E~RV1)  
b =b :  
ufP Cx|x~  
>jMH#TZaX  
3. 说明:光源 ]RD5Ex!K?  
1~@|e Wr|  
IY)5.E _  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 JT)k  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 q 5p e~  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 ZoxS*Xk  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
U Du~2%  
4. 说明:光学元件 $)*xC!@6X  
gI{ =0  
;Iq5|rzDn  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 o?wt$j-  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 B\[-fq  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 5 `=KyHi:b  
 透镜材料为N-BK7。 Ek ZjO Ci  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 ,QvYTJ{  
Q]#Z9H  
OQFi.  8  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 l.oBcg[  
V#J"c8n  
lw[<STpD;  
 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)。 =dGKF`tR  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 A(+:S"|@  
} 0;Sk(B>  
6. 分光器的设置 S+ebO/$>  
:l"dYfl  
<hv7s,i  
bSrZ{l  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 ?Y3@"rdR  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 aZKXD! 4  
 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 z0Xa_w=  
"8HE^Po/pn  
7. 合束器的设置 y|sma;D  
Yy h=G  
M|r8KW~S)  
fsvYU0L  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 qq;b~ 3 kW  
 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 j=ihbR^]Tl  
31}W6l88c  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 /U*yw5  
O]qPmEj  
0H[LS  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 U$'y_}V  
应用示例详细内容 "}zda*z8  
仿真&结果 }bMWTT  
Df@/cT  
1. 结果:利用光线追迹分析 .pvxh|V  
uV~e|X "9s  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 c7qwNs*f  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
[5Y<7DS  
a)S7}0|R  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 JJ5C}`(  
(q~0XE/ a  
lIh[|]  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 io4aYB\  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 0=;YnsY  
 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。
)N7n,_#T>  
<TxC!{<  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 2U9&l1P=  
};sMU6e  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 &+r 4  
 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°。 p5<2N  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 ]0/p 7N14  
JD~aUB%  
4. 对准误差的影响:元件平移 0{R/<N  
B*,?C]0{  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 6[?}6gQ  
 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。 (p |DcA]BX  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 %;O}FyP  
&1GUi{I  
.7Kk2Y  
5. 总结 )#`H."Z  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 `|<+  ?  
Z@J.1SaB  
4. 仿真 9$ O@`P\  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 g:gB`8w?  
"l,UOv c  
5. 计算 g-@h>$< 1  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 J_ J+cRwq  
k/lFRi-i  
6. 研究 cwynd=^nC  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 R]Qp Mj%o  
nY^Nbh0  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 Z nXejpj)D  
s[c^"@HT  
扩展阅读 hz)9"B\S  
d^84jf.U  
1. 扩展阅读 ]rW8y%yD  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 &KqVN]1+^  
+t]Xj1Q  
 开始视频 0*7*RX  
- 光路图介绍 2k1aX~?  
- 参数运行介绍 .nZ3kT`  
- 参数优化介绍 vWY(%Q,  
 其他测量系统示例: Q$=*aUU%G  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) 9*}gl3y  
ek)Xrp:2  
97!5Q~I  
QQ:2987619807
40K2uT{cq  
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