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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 RDbNC v#  
0e8  
应用示例简述 y05!-G:Y\  
_K#7#qp2  
1. 系统说明 7%"|6dw  
]  & ]G  
 光源 Zl3l=x h  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) Ye On   
 元件 !6|_`l>G,  
— 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 e2=}qE7  
 探测器 PJB_"?NTTC  
— 干涉条纹 \ *CXXp`  
 建模/设计 6E) T;R(@  
— 光线追迹:初始系统概览 X{#^O/  
— 几何场追迹加(GFT+): -`q!mdA2  
 计算干涉条纹。 |gA@$1+}  
 分析对齐误差的影响。 rmw}Ui"  
@~2k5pa  
2. 系统说明 ]xvhUv!G  
|5;,]lbt  
参考光路 v>K|hH  
L?u {vX  
3. 建模/设计结果 &k)+]r  
{($mLfC4  
)q'dX+4=eL  
4. 总结 Z|@-=S(.  
waC i9  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 8i "CU:(  
4mY^pQ1=L  
1. 仿真 mL1ZSX o!  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 %u%;L+0Q[  
2. 计算 eW.qMx#:od  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 Lb$Uba-_  
3. 研究 s8(Z&pQ  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 ]kNxytH\o  
.n IGs'P  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 FsUH/Y y  
7Z]?a  
应用示例详细内容 \|X 1  
系统参数 AIl`>ac  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 D`n<!"xg@$  
o7we'1(O  
 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。 1Mq"f 7X8  
}k AE  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 0e>?!Z E  
fPN/Mxu  
2. 说明:光源 Usht\<{  
VKXi*F9  
@I Y<i5(  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 u@Gum|_=N  
 因此,相干长度大于1m b7xOm"X,N  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 gz'{l[  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 \l(}8;5}  
++w{)Io Z  
Pi[]k]XA\  
"j`T'%EV  
3. 说明:光源 sfG9R"  
jY9tq[~/  
,f>^ q"  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 5Mxl({oI]  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 RU.j[8N$  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 x2~fc  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
GXx'"SK9  
4. 说明:光学元件 F9w2+z.  
:'t"kS  
L) _ VdB  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 k"dE?v\cG  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 B$ =1@  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 +CEt:KQ   
 透镜材料为N-BK7。 VKXB)-'L  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 M9Z9s11{H  
,9:v2=C_  
<6N3()A)%1  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 ctb , w  
|Qpo[E }a  
UQ e1rf  
 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)。 R$/q=*k  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 `ER#S_}  
Oa5-^&I  
6. 分光器的设置 O>wGJ.  
kYS\TMt,C  
UA0R)BH'  
N:^4On VR  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 z1e+Ob&  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 odeO(zuU  
 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 u7wZPIC{_  
48GaZ@v  
7. 合束器的设置 cJ,`71xop,  
2JHF*zvO-  
'~6l 6wi  
fK4O N'[R:  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 fb]=MoiJ  
 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。 >vfLlYx  
wzI*QXV2s  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 ||Wg'$3  
Z!?T&:  
2Q/V D,yU  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 RoD9  
应用示例详细内容 ~bjT,i  
仿真&结果 v@!r$jZ  
# b= *hi`E  
1. 结果:利用光线追迹分析 1rmN)  
N jA\*M9  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 =?B[oq  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
~;uW) [  
OdJ=4 x>  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 KU0;}GSNX}  
b@1";+(27  
P$A'WEO'  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 6;\Tps;A  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 TP/bPZY  
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
2f0_Xw_V_  
6[1lK8o  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 h3-dJgb  
qQ<7+z<4KP  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 !:dhK  
 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 yH@2nAn  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 ?Qh[vcF7`  
3rv~r0  
4. 对准误差的影响:元件平移 FE?^}VH  
EG!):P  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 !L' O")!3  
 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 ) ]]PhGX~  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 I* JSb9r  
oO,"B8a  
o,y {fv:ki  
5. 总结 2W`<P2IA  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 =^3B&qQNq  
"C%* 'k  
4. 仿真 ![@\p5-e  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 /SYzo4(  
,HO@bCK  
5. 计算 rexy*Xv`2p  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 e/u (Re  
q0]Z` <w  
6. 研究 `wLa.Gzj  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 5},kXXN{+  
ig,v6lqhM  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 E@$HO_;&  
s av  
扩展阅读 8:(e~? f6  
<DM:YWNa  
1. 扩展阅读 wrt^0n'r)c  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 O0#9D'{  
_:,U$W  
 开始视频 HvVS<Ke  
- 光路图介绍 c1Ta!p{%  
- 参数运行介绍 t12 xPtN1  
- 参数优化介绍 J#& C&S 2  
 其他测量系统示例: Lv?e[GA  
- 迈克尔逊干涉仪
{VrjDj+Xy  
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