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infotek 2023-04-12 08:26

使用相干光模拟马赫泽德干涉仪

测量系统 HrK7qLw7  
KFhnv`a.0  
应用示例简述 vp|.x |@  
APUpqY  
1. 系统说明 #&sw%CD  
P[K42 mm  
 光源 $z,rN\[  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) MwE^.6xl{  
 元件 =38c}(  
— 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 yc7 "tptfF  
 探测器 oAt{ #v  
— 干涉条纹 tq.g4X ;_  
 建模/设计 O5v~wLx9e  
— 光线追迹:初始系统概览 MA+{7 [  
— 几何场追迹加(GFT+): p)c"xaTP#F  
 计算干涉条纹。 n2N:rP  
 分析对齐误差的影响。 dUc?>#TU  
WR zIK09@  
2. 系统说明 } $oZZKS  
YgLHp/  
参考光路 y.aeXlc[  
z{ (c-7*  
3. 建模/设计结果 j"Z9}F@  
L"It0C  
$_+.D`vx`  
4. 总结 }>yQ!3/i  
;mauA#vd  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 4c,{Js  
)YPu t.  
1. 仿真 #9/S2m2\YG  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 mQ=nU  
2. 计算 7e/K YS+!s  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 = KJ_LE~)  
3. 研究 XQStlUw8+  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 yv(\5)XF  
0 czEA  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 ^$;5ZkQy  
w9,w?%F  
应用示例详细内容 OE(!^"5?[  
系统参数 (i@B+c  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 P~@.(hed  
qlg?'l$03)  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 %Hpz^<`  
8C4v  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 KY9&Ky+2B  
(;2]`D [x  
2. 说明:光源 0#!Z1:Y  
]cP$aixd  
*k !zdV  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 icXeB_&cS  
 因此,相干长度大于1m @YI- @  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 kWxcB7)uk  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 KF f6um  
A08{]E#v>  
q/3 )yG6s  
B'-L-]\H  
3. 说明:光源 x`Ik747^v  
,7^,\ ,-m  
:M\3.7q  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 4L/8Hj#g  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 Na>?1F"KHk  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 ?T7ndXX  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
YnwP\Arfq  
4. 说明:光学元件 l>?k>NEpP  
"dFuQB  
!~a1xI~s  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 k-|b{QZ8!;  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 =Y<RG"]a&J  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 @WO>F G3  
 透镜材料为N-BK7。 dH+oV`  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 .Eg[[K_iD  
">'`{mXew  
H<C+ rAIb  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 #( o(p  
O`2hTY\  
z|WDqB%/I  
 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)。 lArDOFl]x  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 zH1:kko  
A"no!AN  
6. 分光器的设置 [LrA_N  
&46 Ro|XE`  
.+2@(r  
sI#r3:?i  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 kz?m `~1  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 [B"CNnA  
 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 93fClF|@  
mFeoeI,Jv  
7. 合束器的设置 ZY{zFg9  
N83g=[  
D?@e,e  
hwB>@r2  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 >TQnCG =  
 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。 ,]8$QFf  
E@D}Sqt  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 ;sfk@ec  
iVqa0Gl+}  
p'`pO"EO  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 Fc.1)yh.  
应用示例详细内容 Sp^jC Xu  
仿真&结果 d}_%xkC  
?j-;;NNf  
1. 结果:利用光线追迹分析 G,JK$j>*l  
-3eHJccB  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 {Wh7>*p{3  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
QP0[  
/8tF7Mmr  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 Fmux#}Z  
t}2$no?  
YMTB4|{  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 Mg}8 3kS  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 _M9-n  
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
l1wYN,rv  
Ss c3uo0  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 L2m~ GnP|?  
ye-R  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 Fu6~8uDV{{  
 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 ;yVT:qd %  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 |m /XGr  
Rr3<ln  
4. 对准误差的影响:元件平移 L fx$M  
GO=3<Q{;  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 {'R\C5 :D7  
 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。 2E d  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 !JE=QG"  
ZJeTx.Gi6  
b+qdl`V d  
5. 总结 =zXii{t  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 1L:sck5k  
|)\{Rufb  
4. 仿真 GVt}\e~"  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 X9xXL%Q  
L4C_qb k;:  
5. 计算 "8|a4Y+F  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 sHi *\  
}xE}I<M  
6. 研究 &@anv.D  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 c _faW  
,@*Srrw  
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。 7TW</g(  
g0 NSy3t  
扩展阅读 !p#+I=  
t)hAD_sf  
1. 扩展阅读 3vK,vu q  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 IU*w 'a  
GDMg.w 4Yk  
 开始视频 DRUvQf  
- 光路图介绍 /o)o7$6Q  
- 参数运行介绍 d#*n@@V4  
- 参数优化介绍 \L@DDK|"`6  
 其他测量系统示例: /5Zt4&r  
- 迈克尔逊干涉仪
!04zWYHo  
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