| infotek |
2023-04-12 08:26 |
使用相干光模拟马赫泽德干涉仪
测量系统 OOk53~2id W6_3f-4g 应用示例简述 4a3f!G$ +5({~2Lzvp 1. 系统说明 oOUVU}H Z].>U!7W 光源 vuAAaKz — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) `8y & 元件 =
Oq; — 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 '[juPI(! 探测器 yNDyh — 干涉条纹 n `n3[ 建模/设计 u!@P,,NY — 光线追迹:初始系统概览 tNUcmiY — 几何场追迹加(GFT+): {(tE pr 计算干涉条纹。 =x^I 5Pn 分析对齐误差的影响。 lo(Ht=d
#!hpe^t 2. 系统说明 _ssHRbE i#-Jl7V[a
参考光路 Y3Qq'FN!I  C>03P.s4c 3. 建模/设计结果 t|y4kM E""/dC:B
.xk<7^ZD 4. 总结 {jc~s~<# J%A`M\ 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 nQP0<_S Q3/q%#q> 1. 仿真 @qe>ph[UA 以光线追迹对干涉仪的仿真。 e;pNB 2. 计算 lGM3?AN 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 _cJ{fYwYU 3. 研究 7<tqT
@c 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 P"]+6sm&es xUw\Y(! 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。 &6:,2W&s JZv]tJWq
应用示例详细内容 2h:f6=)r/u 系统参数 woT" 9_tN 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 L.Lt9W2fi cwD0 ~B 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。 K;97/"
U'lD|R,g 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 q-o>yjT~ QbNv+Eu5 2. 说明:光源 ps[6)d)o C0fA3y72 ljis3{kn"" 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 Nb8<8O
^ 因此,相干长度大于1m czb%%:EJs| 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 TZP{=v< 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 N1Z8I: nn
|HU
qqlf %zD-gw> 3. 说明:光源 o"FX+17 c@^:tB Gu}x+hG 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 ~ghz%${` 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 ICTtubjV" 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 ?.A|Fy^ 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 I>3]4mI*a 4. 说明:光学元件 dbuOiZ #-Rz`Y<& d-<y'GYw
在参考光路中设置一个位相延迟平板。 )f!dG(\ 位相延迟平板材料为N-BK7。 6uXW`/lvX 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 ^sOm7S { 透镜材料为N-BK7。 Gh|!FRK[$ 其中心厚度与位相平板厚度相等。 r:5Ve&~ GufP[|7b- ?|7+cz$g 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 :I'Ezxv| JAb?u.,Ns_ LA?\~rh! 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 QO7:iSZJ 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 LJ/qF0L!H SN{*:\>, 6. 分光器的设置 7
h1"8#X s4gNS
eA r^E]GDz :]^P^khK 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 M96( Rg 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 ye|a#a9N 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 h*KHEg"+ yUW&Wgc=: 7. 合束器的设置 UBi4 itGD mVK 9NK k2uiu J=X%
xb 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 =[K)<5,@ 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 bXH^Bm p},Fwbl 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 qZJ*J+ !"J#,e| GeaDaYh#T 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。
;Zq~w 应用示例详细内容
mrC+J* 仿真&结果 klJ[ {p b'1d<sD 1. 结果:利用光线追迹分析 z>33O5U "-n%874IT 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 MXF"F:-Kn 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 |NU0tct^ !Gp3/<"Wy$ 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 bfJ`}xl(8 K` ,d$ U[QD! 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 OJsd[l3xR 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 s!'A\nVV1$ 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。 7_40_kwJi ~'2r&?=\ 3. 对准误差的影响:元件倾斜 [b.'3a++ >I&
jurU# 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 q Iy^N:C2' 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°。 d%lHa??/h 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 0R}Sw[M. \`/E
!ub 4. 对准误差的影响:元件平移 T5azYdzJy M>jBm
. 元件移动影响的研究,如球面透镜。 %x6Ov\s2 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。 %md^S
| 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 ZjZh z` lP* tw/#ENo 5. 总结 #<wpSs 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 9c6GYWIFt& A6N~UV*_ 4. 仿真 (.,'}+1 以光线追迹对干涉仪的仿真。 Q+d.%qhc 8pPC 9ew\= 5. 计算 FKox0Jmh= 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 z]c,}Q a_{io`h3& 6. 研究 hDljY!P>p 不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 RM&H!E<# \-
=^]]b= 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。 R3j#WgltP 'B3Wz a. 扩展阅读 nuSN)}b<Q eA?uny
f2r 1. 扩展阅读 5@czK*5 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 j /H>0^ zg#m09[4 开始视频 GsIwY {d - 光路图介绍 d1V^2Hb? - 参数运行介绍 /o~qC<7 - 参数优化介绍 Q1`<fD
其他测量系统示例: rFmKmV - 迈克尔逊干涉仪 %j'G.*TD
|
|