首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> 讯技光电&黉论教育 -> 使用相干光模拟马赫泽德干涉仪 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

infotek 2023-04-12 08:26

使用相干光模拟马赫泽德干涉仪

测量系统 E)f9`][  
-.ZP<,?@F  
应用示例简述 z@pa;_  
);6f8H@G  
1. 系统说明 V2M4g  
(2M00J-o  
 光源 x?0K'  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) :FtV~^Z  
 元件 WBkx!{\z  
— 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 (Z[c7  
 探测器 M0\gp@Fe  
— 干涉条纹 xpo^\E?2  
 建模/设计 b4bd^nrqV  
— 光线追迹:初始系统概览 Dj'?12Onu=  
— 几何场追迹加(GFT+): &}7R\co3  
 计算干涉条纹。 SK^(7Ws~0  
 分析对齐误差的影响。 kR^h@@'F"  
jw {B8<@s  
2. 系统说明 Az8ZA~Op=  
q5-i=lw  
参考光路 wvxz:~M  
$Cfp1#  
3. 建模/设计结果 rKI<!  
K[0z$T\  
cfa1"u""e  
4. 总结 vM5/KrW  
S.1>bs2  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 Ak('4j!*}^  
*AGf'+j*z  
1. 仿真 !K}W.yv,  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 s@7hoU-+  
2. 计算 Ut;4`>T  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 ruB D ^-  
3. 研究 3W_7xLA  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 B@i%B+qCLv  
nGYi mRYO  
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。 l"nS +z  
xP&7i'ag  
应用示例详细内容 j 4=iHnE;  
系统参数 1Q? RD%lkf  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 <bSPKTKL  
~+Pe=~a[  
 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。 |Rkw/5  
$ B&Zn Z?  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 su1fsoL0  
2zh- ms  
2. 说明:光源 <,n:w[+!`P  
#G F.M,O/h  
( B\ UZb  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 k_wcol,W  
 因此,相干长度大于1m Qg(;>ops  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 6Z J-oT!.  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 Xy=ETV%  
,@?9H ~\  
m[3c,Axl7  
NQ 6oyg@&  
3. 说明:光源 v^t7)nx^  
]k7%p>c=B  
{2P18&=  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 M 80Q6K  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 WH1 " HO  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 Y3&,U  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
l9a81NF{s  
4. 说明:光学元件 J@_^]  
#!UJY%c ~  
tm=,x~  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 !<=zFy[J.9  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 `H$XO{w  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 pY )x&uM!  
 透镜材料为N-BK7。 md'wre3  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 ~B"HI+:\L  
* BR#^Wt  
kG!hqj  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 ZZo<0kDk  
59l9_yFJ  
`Tyd1!~  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 Q> y!  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 'ZMh<M[  
[j'!+)>_  
6. 分光器的设置 t7x<=rW7u  
W5`pQdk  
)/)u.$pi  
cw 2!V@  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 ij-'M{f  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 @U5gxK*  
 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 bs)wxU`Q*  
!P EKMDh  
7. 合束器的设置 dB4ifeT]  
!10/M  
T{+a48,;  
8Z\q)T  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 [iq^'E  
 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。 ,Owk;MV@  
67Pmnad  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 p+]S)K GZw  
N}B&(dJ  
QH(&Cu,  
 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)。 ~//9Nz~;3  
应用示例详细内容 >_yL@^  
仿真&结果 -kLBq :M  
-%fj-Y7y  
1. 结果:利用光线追迹分析 $#D#ezvxe  
d>)=|  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 v {HF}L  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
Q34u>VkdQI  
SEzjc ~@3  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 B;=Z^$%T  
iEtR<R>=  
@~ke=w6&pe  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 Fik ;hB  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 X(BxC<!D.  
 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。
Qv ~@  
p )JR5z  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 =T2SJ)  
v0)Y,hW  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 pI K:$eN!/  
 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 B(s^(__]  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 QEt"T7a[/  
GV1Ol^  
4. 对准误差的影响:元件平移 )GG9[%H!  
56s%Qlgx  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 RA<ky*^dr  
 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 RDDA^U7y#  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 (N&?Z]|yr  
+?"F=.SZ  
*> nOL  
5. 总结 nrev!h  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 %zGv+H?  
FNLS=4  
4. 仿真 z-gMk@l  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 )Hin{~h  
@u/CNx,`X  
5. 计算 wMCg`rk  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 -n|>U:  
iLBORT !;  
6. 研究 ER9{D$  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 r?[[.zm"7  
P2jh[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。 hq {{XQ  
9rz$c, Y(  
扩展阅读 jcj8w  
n!Y_SPg   
1. 扩展阅读 <\$"U5"`  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 Wm-$l  
VV1sadS:S`  
 开始视频 #3_g8ni5X  
- 光路图介绍 M.y!J  
- 参数运行介绍 "TaLvworb4  
- 参数优化介绍 -V4{tIQY  
 其他测量系统示例: xP>cQELot  
- 迈克尔逊干涉仪
)N- '~<N  
查看本帖完整版本: [-- 使用相干光模拟马赫泽德干涉仪 --] [-- top --]

Copyright © 2005-2025 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计