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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 UN;U+5,t  
ab)ckRC  
应用示例简述 ;r]! qv:  
7pep\  
1. 系统说明 r"x}=# b!  
]:?hU^H]<  
 光源 {ynI]Wj`L  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) $mf6!p4  
 元件 S4(?= ,^-  
— 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 ~e){2_J&n  
 探测器 ^y|`\oyqwN  
— 干涉条纹 [fkt3fS  
 建模/设计 k4:=y9`R}$  
— 光线追迹:初始系统概览 OMYbCy^  
— 几何场追迹加(GFT+): }J\7IsM&  
 计算干涉条纹。 ^tjM1uaZ5(  
 分析对齐误差的影响。 7(LB}  
dOg c%(kz  
2. 系统说明 H6 $pA^  
irB}h!@  
参考光路 'Q*lp!2>  
~_-+Q=3  
3. 建模/设计结果 4}YHg&@\d%  
w>RwEU+w=@  
#Wv8+&n  
4. 总结 oMq:4W,  
|oR{c%z05  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 kO/;lrwC  
2Aa  
1. 仿真 YQO9$g0% ~  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 V`feUFw3  
2. 计算 |hu9)0 P  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 6gq`V,  
3. 研究 #_Lgo  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 >-`-D=!V  
@_;vE(!5  
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。 pM!cF  
U\YzE.G1]S  
应用示例详细内容 #'y^@90R  
系统参数 : +fW#:  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 P&Hhq>@Z  
79'N/:.  
 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。 Thp!X/2O`  
5@i(pVWZ  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 ~llw_ w  
U4._a  
2. 说明:光源 anUH'mcK*  
6bbzgULl  
a 0qDRB  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 RUV:   
 因此,相干长度大于1m &=-{adm  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 E I&)+cC  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 YJ01-  
k3e?:t 9  
~t.i;eu  
"Za'K+4  
3. 说明:光源 /JP%gD"8  
?)/&tk9.n  
gBy7 q09r  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 X]Ma:1+  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 'c/Z W  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 +"[}gss!@  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
9M .cTIO{  
4. 说明:光学元件 Q\Nz^~dQ:Y  
J|WkPv2  
3Ett9fBd  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 "3uPK$  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 X&|y|  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 V#d8fRm  
 透镜材料为N-BK7。 { Em fw9L  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 o~p%ODH  
]}N&I_mU  
xz vbjS W  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 l Gy`{E|  
`bRt_XGPmF  
|(UkI?V  
 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)。 ':?MFkYC  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 @:G#[>nKe  
H=>;M j  
6. 分光器的设置 uI_h__  
$pYT#_P!/  
J~1 =?</  
>{w"aJ" F  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 mM;p 7 sJ  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 ;,jms~ik  
 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 4qLH3I[Y  
"_36WX  
7. 合束器的设置 $_0~Jzt,  
$_&gT.>  
ugMf pT)  
c27\S?\ Jd  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 s*.&DN  
 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。 BJI"DrF  
FaE,rzn)iD  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 "A%JT3  
aYPD4yX"/  
[(4s\c  
 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)。 Ok6c E  
应用示例详细内容 *u`[2xmuYf  
仿真&结果 /?g:`NT  
dd@-9?6M  
1. 结果:利用光线追迹分析 ~xP4}gs1  
M?zwXmTVW0  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 K#<cuHGC  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
Ct,|g =(  
BjyGk+A   
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 Hwm] l`E]  
~xaPq=AH  
,Z6\%:/  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 &^!vi2$5}  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 nq"U`z@R  
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
pSlosv(6  
2W 9N-t2 1  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 VOK0)O>&  
=]yzy:~ey  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 5t&;>-A'?'  
 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 BK16~Wl  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 E[N3`"  
@z1Yj"^Pm  
4. 对准误差的影响:元件平移 LU7d\Ch  
.q^+llM  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 (lBwkQNQGd  
 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 yG<`7v  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 %RF9R"t$  
0qU Bt9rA  
kX)Xo`^Ys  
5. 总结 C:WXI;*cr  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算  !xz0zT.  
5bKm)|4z6  
4. 仿真 Y^~Dr|5%  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 cK(S{|F  
"<y0D!&  
5. 计算 *[^[!'kT&  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 > R5<D'cEN  
_:0  
6. 研究 i{ " g 7  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 k&h3"  
W%bzA11l  
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。 mlmp'f  
VS{po:]A  
扩展阅读 qfQg?Mr  
H3{FiB]  
1. 扩展阅读 U94Tp A6  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 ..g?po  
AQH\ ;L  
 开始视频 Y "RjMyQh  
- 光路图介绍 a*4l!-7  
- 参数运行介绍 PfRe)JuB  
- 参数优化介绍 mrgieb%  
 其他测量系统示例: 1>BY:xZr  
- 迈克尔逊干涉仪
B]o5 HA<k  
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