首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> 讯技光电&黉论教育 -> 使用相干光模拟马赫泽德干涉仪 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

infotek 2023-04-12 08:26

使用相干光模拟马赫泽德干涉仪

测量系统 s!ZW'`4!z  
"6N~2q,SW  
应用示例简述 ml.;wB|  
~r^5-\[hZ  
1. 系统说明 $54=gRo^  
0<@KDlF  
 光源 6I>5~?#  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) U2V^T'Y[  
 元件 %gu$_S  
— 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 :%#r.p"6x  
 探测器 r jL?eTU"s  
— 干涉条纹 +K;Y+ K&;2  
 建模/设计 /*AJr  
— 光线追迹:初始系统概览 N xb\[  
— 几何场追迹加(GFT+): +z|UpI  
 计算干涉条纹。 hA*Z'.[  
 分析对齐误差的影响。 qsihQ d  
>H}jR[H'  
2. 系统说明 :YqQlr\  
Er"R;l]xJ  
参考光路 (@ fa~?v>@  
VJN/#   
3. 建模/设计结果 &^&$!Xmu9  
7k[pvd|L  
q*[!>\ Z8  
4. 总结 )d}H>Qx=  
v`S2M  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 rToaGQh  
SbS$(Gt#Bv  
1. 仿真 & =73D1A  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 ?aFr8i:)M  
2. 计算 dU oWo3r=  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 4[TS4p  
3. 研究 %1\v7Xw{9  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 X-kXg)!Bg  
;Y'8:ncDn  
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。 %/l-A pu  
-uA3Y  
应用示例详细内容 .4Qb5I2#  
系统参数 s, n^  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 1l/AKI(!  
}_{y|NW  
 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。 Nfv="t9e  
m$fQ`XzU  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 , Aq9fyC%  
(9mbF%b  
2. 说明:光源 6FL?4>MZ  
R=-+YBw7/  
#V.ZdLo(  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 |7 &|>  
 因此,相干长度大于1m `"a? a5]k  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 C=N! z  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 m`hGDp3  
2E$^_YT C  
&Nc[$H7<  
}m6f^fs}  
3. 说明:光源 NWEhAj<w  
7\IL  
3A-*vaySV  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 7MY)\aH  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 t]s94 R q  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 i=oTg  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
f:]u`ziM  
4. 说明:光学元件 Z6 ;Wd_  
;\N79)Gk  
(O$}(Tn  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 -Q6(+(7_|  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 k+FMZ, D|  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 'gCJ[ce  
 透镜材料为N-BK7。 = 0 ,|/1~  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 5XDgs|8  
pvlDjj}  
yahAD.Xuo@  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 o`idg[l.  
FJ{=2]x|  
Zr=ib  
 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)。 C 8N%X2R  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 |2O')3p"9  
j(j#0dXLh  
6. 分光器的设置  Nj+a2[  
IXnb]q.  
yq?]V7~  
G~"z_ (  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 ` M:DZNy,  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 6 Ew@L<v  
 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 c S4DN  
`?l3Ct*  
7. 合束器的设置 GMl"{ Oxo&  
}MP>]8Aq  
1B 5:s,Oyj  
W RF.[R"  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 58::h. :  
 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。 XIKvH-0&  
=~&VdPZ  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 {Ur7# h5  
w8p8 ;@  
`{[RjM`  
 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)。 SrFx_n  
应用示例详细内容 e?b)p5g  
仿真&结果 !scD|ti  
#AShbl jm+  
1. 结果:利用光线追迹分析 V C-d0E0  
5MR,UgT  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 cMaOM}mS  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
<YH=3[  
-jB3L:  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 "N 3)Qr  
QOH<]~3J  
A (okv  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 8#w)X/  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 ?F_)-  
 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。
3@_Elu  
{]^O:i"  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 ~Wei|,w'<  
0mTr-`s  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 X %4Kj[I^  
 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°。 I`T1Pll  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 Ab2Q \+,  
5wv fF.v  
4. 对准误差的影响:元件平移 MLr-, "gs  
-R b{^/  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 U\zD,<I9  
 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。 ]A^4}CK^<  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 F'FP0t!S  
VL\t>n  
lyv4fP  
5. 总结 +.kfU)6@  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 d|lpec  
3TS_-l  
4. 仿真 g9~]s 9  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 rS7)6h7(7  
Dvc&RG  
5. 计算 nL-K)G,  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 S\*`lJzPM  
x#*QfE/E(@  
6. 研究 !q' 4D!I  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 -1u9t4+`  
~b)74M/  
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。 Mxl]"?z  
R[jEvyD>(  
扩展阅读 b~w=v_[(I  
xfFg,9w8  
1. 扩展阅读 yK%ebq]  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 lz<]5T|  
h@ )  
 开始视频 \r {W  
- 光路图介绍 Qdf=XG5  
- 参数运行介绍 t:)ERT")  
- 参数优化介绍 Ub amB+QT  
 其他测量系统示例: S/tIwG ~e3  
- 迈克尔逊干涉仪
wW>fVP r  
查看本帖完整版本: [-- 使用相干光模拟马赫泽德干涉仪 --] [-- top --]

Copyright © 2005-2025 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计