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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 d:kB Zrq  
`7 "="T~ *  
应用示例简述 \8vP"Kr  
i%2u>N i^  
1. 系统说明 gx&es\  
/jv/qk3i  
 光源 \"lz,bT  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) .9~j%] q  
 元件 =L W!$p  
— 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 F}; R  
 探测器 XKp&GE@Y  
— 干涉条纹 .j}]J:{%  
 建模/设计 f"6W ;b2L.  
— 光线追迹:初始系统概览 y`I>|5[ `  
— 几何场追迹加(GFT+): VjQ&A#   
 计算干涉条纹。 U]PB)  
 分析对齐误差的影响。 EPm~@8@"j?  
UU=]lWib  
2. 系统说明 >pq~ &)^u  
J1w;m/oV  
参考光路 +nYFLe  
QiK>]xJ'  
3. 建模/设计结果 WzIUHNn'I  
)+ .=z  
-Vn#Ab_C  
4. 总结 kR=sr/{  
mU5Ox4>&9  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 qC`}vr|Z  
FnvpnU",  
1. 仿真 "\|P6H  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 80lei  
2. 计算 yl[I'fX66  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 0jTReY-W  
3. 研究 6bm7^e(  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 4BCPh:  
(W}F\P  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 sz9W}&(j  
=AIts[!qd  
应用示例详细内容 \n<! ld  
系统参数 *HoRYCL  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 8dE0y P  
/,\V}`Lx"  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 D<WnPLA$g  
U5Hi9fe  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 F0$w9p  
z; GQnAG@  
2. 说明:光源 Q'OtXs 80  
,`geOJn'  
'Lu<2=a~  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 EI_-5TtRD  
 因此,相干长度大于1m 7FC!^)x1  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 BA@E  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 J[ZHAnmPH  
^r~[ 3NT  
}3 xkA  
~$J ;yo~  
3. 说明:光源 t;* zr*  
_3Eo{^  
K(;qd Ir  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 )Zq'r L<  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 [qc1 V%g  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 E'x"EN  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
BUXE s0]Lv  
4. 说明:光学元件 'z|Da&d P  
/4x\}qvU  
&5W;E+Pub  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 Pe<VPf9+  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 D Q.4b  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 Q(& @ra!{  
 透镜材料为N-BK7。 HE&)N clY  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 5r5on#O&  
lHM+<Z  
Spn[:u@  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 yCQvo(V[F  
OxHcoNrz  
o `YBz~2  
 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)。 !v8R(  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 )Cy>'l*Og7  
|[`YGA4  
6. 分光器的设置 i-|N6J  
5zK,(cF0-  
gmVN(K}SR5  
:E9pdx+  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 J 8 KiL  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 URb8[~dR:  
 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 \c2x udU  
o;@~uU  
7. 合束器的设置 k8?._1t  
2M x\D  
"z9C@T  
6{6hz 8  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 #B\s'j[A"  
 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。 Y_CYx  
k'8tcXs  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 t4oD> =,92  
k]p|kutQCy  
m!ZY]:)$  
 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)。 2E1`r@L  
应用示例详细内容 d5^^h<'  
仿真&结果 Y%;J/4dd  
^6 wWv&G[8  
1. 结果:利用光线追迹分析 |y^=(|eM  
iqlb,8  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 o< @![P  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
'&cH,yc;b  
r;{$x  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 xX-r<:'tmi  
kWW2N0~$  
`df!-\#  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 DgT]Nty@b  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 D('.17  
 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。
NF0_D1Goi  
\Y!#Y#c  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 ^]sb=Amw  
Nvd(?+c  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 w=#'8ZuU  
 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°。 'LMj.#A<g  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 lk>\6o:  
6J>AU  
4. 对准误差的影响:元件平移 U~D~C~\2;  
i.^ytbH  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 z% bH?1^o  
 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。 jfG of*  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 IL|Q-e}Ol  
@ eJ8wf]  
{dZ]+2Z~+  
5. 总结 ;qaPK2 a8  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 @<P2di  
H^|TV]^;N  
4. 仿真 F `7 v  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 l/={aF7+  
x/?ET1iGt  
5. 计算 >e {1e  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 Qa,=  
!S=YM<Ad  
6. 研究 d3:GmB .  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 K T0t4XPM  
wF`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。 i2Wvu3,D3-  
A1/@KC"&{G  
扩展阅读 sQ`G'<!  
@dv8 F "v  
1. 扩展阅读 0Agse)  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 e@vtJaSu  
(ODwdN7;  
 开始视频 s)- ;74(  
- 光路图介绍 l~"T>=jq3  
- 参数运行介绍 WGz)-IB!PE  
- 参数优化介绍 KhND pwO"  
 其他测量系统示例: y7hDMQ c'  
- 迈克尔逊干涉仪
y.A3hV%6b  
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