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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 HuD~(CI.  
zn\$6'"  
应用示例简述 2QIo|$  
jSvo-  
1. 系统说明 &=.7-iC|W  
6b4]dvl_  
 光源 r`:dUCFE  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) mi sPJO&QD  
 元件 M;@/697G  
— 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 \3j4=K'nE  
 探测器 42DB0+_wz  
— 干涉条纹 r9^~I  
 建模/设计 ~$ 4!C'0  
— 光线追迹:初始系统概览 n(Ry~Xu_  
— 几何场追迹加(GFT+): 7I{rhA  
 计算干涉条纹。 #j"N5e}U  
 分析对齐误差的影响。 v,c:cKj  
#w)D ml  
2. 系统说明 : DBJ2n  
sRGIHT#  
参考光路 z8w@pT  
4({Wipd  
3. 建模/设计结果 (_~Dyvo  
=Xb:.  
N*>&XJ#  
4. 总结 1f5;^T I  
8d\/  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 ZL- ` 3x  
GG`;c?d@  
1. 仿真 L>2gx$f  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 d7L|yeb"  
2. 计算 'ewVn1ME[  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 C6}`qD  
3. 研究 d0 yZ9-t  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 Cv1CRmqq%  
KHt#mQy)9  
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。 fmk(}  
DUu~s,A  
应用示例详细内容 u]QG^1.qYe  
系统参数 mF] 8  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 u=!n9W~"  
VWE`wan<  
 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。 'tzN.p1O  
aboA9pwH  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 ;!/g`*?  
{DGnh1  
2. 说明:光源 +K*_=gHF.  
6SmawPPP  
V]A*' ke/  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 $t42?Z=N&z  
 因此,相干长度大于1m CjlA"_!%E  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 $3 ~ /H"K  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 tY $4k26  
G[[<-[C]5  
Z <vTr6?  
 ,L7:3W  
3. 说明:光源 W2j@Q=YDS  
nL-kBW Ed>  
W&Gt^5  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 dRnO5 7+{  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 \jThbCb  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 BvV!?DY4  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
RiM!LX  
4. 说明:光学元件 3k?|-js  
d7Devs k  
^B7C8YP  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 pj9s=}1 '  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 y5lhmbl: e  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 :s'hXo  
 透镜材料为N-BK7。 .< /.(7  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 kv'gs+,e  
Y!L<& sl   
Wc- 8j2M  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 Stxrgmu  
#R$[?fW  
`tZ`a  
 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)。 nvnJVkL9s  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 aXO|% qX  
0] $5jW6]  
6. 分光器的设置 Kf-rthO  
@Tg +Kt  
+zn207 .`  
`h|>;u   
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 P_3U4J  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 vAp?Zl?g  
 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 v&*}O  
JqmKD4p  
7. 合束器的设置 i@ XFnt  
t.E3Fh!o  
o|0QstSCl  
K~JXP5`(  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 N`%f+eT(  
 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 4\%XC F!  
jIs2R3B  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 IB+)2`  
Ghpk0ia%d  
o{&UT VyGs  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 'U'#_mYG  
应用示例详细内容 F"M$ "rC]  
仿真&结果 nmrYBw>  
,dIo\Lm  
1. 结果:利用光线追迹分析 CD+2 w cy  
4C{3>BE  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 ^9C9[$Q  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
X@n\~[.B  
$"&U%3  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 dECH/vJ^  
XUyoZl?  
U\Hd?&`9gz  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 ^."HD(  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 p-t*?p C  
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
z.7'yJIP#  
`i)&nW)R  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 .5~W3v <  
JrdH6Zg  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 ?~5J!|r#  
 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 g$f ;  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 SLze) ?.  
Ag!#epi{0  
4. 对准误差的影响:元件平移 8/y~3~A{D  
$iblLZhj  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 hsUP5_  
 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 .{|AHW&0<  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 dIR6dI   
\#A=twp  
Ay Obaa5  
5. 总结 ^{W#ut>IN  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 /j1p^=ARV  
[}OL@num  
4. 仿真 } bs2Rxkh  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 6GD Uo}.  
7BX%z$_)A  
5. 计算 drQioH-  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 YTco;5/  
M\s^>7es  
6. 研究 0CD2o\`8  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 dIo|i,-  
afZPju"-  
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。 p ?HODwZ  
N -]m <z>  
扩展阅读 Wsr #YNhx|  
6L6Lk  
1. 扩展阅读 )pVxp]EI  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 CDcs~PR@B  
T'*.LpNP,  
 开始视频 sv^; nOAc  
- 光路图介绍 3\,TI`^C  
- 参数运行介绍 H\kqmPl&  
- 参数优化介绍 L#e|t0'#  
 其他测量系统示例: "*@iXJxv5  
- 迈克尔逊干涉仪
*4zVK/FJ  
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