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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 ShP^A"Do  
1FL~ndJs  
应用示例简述 ~t~k2^)|"  
3J|F?M"N7  
1. 系统说明 ,77d(bR<  
SBk4_J/_  
 光源 .glA gt  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) +`3)oPV)  
 元件 nuMD!qu!nZ  
— 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 a;qryUyG  
 探测器 -[9JJ/7y  
— 干涉条纹 m{cGK`/\  
 建模/设计 }Gm>`cw-  
— 光线追迹:初始系统概览 g<; q.ZylT  
— 几何场追迹加(GFT+): ;oKZ!ND  
 计算干涉条纹。 gpvYb7Of0  
 分析对齐误差的影响。 Y^;ovH~ ve  
`O!X((  
2. 系统说明 I7vz+>Jr  
Q4!_>YZ  
参考光路 TA`1U;c{n  
c%2QZC  
3. 建模/设计结果 L:pYn_  
2~1SQ.Q<RY  
$%CF8\0  
4. 总结 F|o:W75  
kHghPn?8]  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 U9:zVy  
5T_n %vz  
1. 仿真 Pw7]r<Q  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 uD$u2  
2. 计算 +,T RfP Fb  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 nJG U-Z  
3. 研究 G C),N\@Q  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 VgG0VM  
eueH)Xkf  
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。 _(W+S`7Z  
*v jmy/3  
应用示例详细内容 53;}Nt#R  
系统参数 U3ADsdn  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 | C;=-|  
{3>$[bT  
 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。 IXMop7~  
*KZYv=s,u  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 DbBcQ%  
8\@m - E!{  
2. 说明:光源 Sxt"B  
Ex Y]Sdx  
$-OA'QwB]  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 Thp[+KP>  
 因此,相干长度大于1m XV7Ex\D*  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 lLX4Gq1  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 [N-Di"  
XO>KZV7)  
!fV+z%:  
0#7>o^2  
3. 说明:光源 a5dLQx b  
SXSgld2uS  
MD}w Y><C  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 @+&LYy72  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 m<<+  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 JinUV6cr  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
|0&IXOW"XF  
4. 说明:光学元件 3H'sHuK"X  
u4*BX&  
&pxg. 3  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 ")1:F>  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 rP'me2 B  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 m;$ b'pT  
 透镜材料为N-BK7。 vRYQ{:  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 ^L,K& Jd  
(=FRmdeYl1  
vJLK,[  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 [DYQ"A= )d  
`{gHA+B  
(Nq=H)cm8  
 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)。 x[| }.Ew  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 9V a}I-  
; t)3F  
6. 分光器的设置 B4ZBq%Z_  
s `e{}\  
V_)-#=J  
S0$8@"~=  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 "BAK !N$9  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 v<k?Vu  
 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 t <~h'U  
S*pGMuui  
7. 合束器的设置 NCveSP  
'z8pzMmT  
pR<`H'  
Z<oaK  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 W@>% {eE  
 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 ]dVGUG8  
G+9,,`2  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 !6 #X>S14  
50h! X9  
; T\%|O=Ke  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 cbjs9bu  
应用示例详细内容 ?JbilK}a  
仿真&结果 yNBQGSH  
^^u5*n+5  
1. 结果:利用光线追迹分析 z9f-.72"X  
Ha#= (9.  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 AD> e?u  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
&$BjV{,/zc  
D_2:k'4  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 >tS'Q`R  
sFKX-S~:  
9yu\ Ot  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 Oamg]ST  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 Z3e| UAif  
 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。
O^PKn_OJ  
T  wB}l  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 2>9C-VL2  
KM0ru  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 \&:nFb%=  
 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°。 yf)%%&  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 jdP2Pf^^  
OKZV{Gja  
4. 对准误差的影响:元件平移 tIi&;tw]  
r r %V.r;2  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 mUC)gA/  
 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。 eIF5ZPSZi  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 KkyVSoD\  
n80?N}  
V-P#1Kkh  
5. 总结 \w>y`\6mX  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 ]%SH>  
hag$GX'2k  
4. 仿真 TqQB@-!  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 c]<5zyl"j1  
Wb_J(!da  
5. 计算 *R,5h2;  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 rKc9b<Ir  
X`/k)N>l  
6. 研究 =BeygT^  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 }#+^{P3;  
:= V[7n])  
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。 J{<X 7uB  
7z,C}-q  
扩展阅读 B mb0cF Q  
(L:>\m&NO  
1. 扩展阅读 1.hyCTnI  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 5;WH:XM  
Vp\,CuQ  
 开始视频 V Q@   
- 光路图介绍 W@IQ^ }E  
- 参数运行介绍 {YC@T(  
- 参数优化介绍 wJqMa9|  
 其他测量系统示例: G_JA-@i%  
- 迈克尔逊干涉仪
RB\uK 1+  
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