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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 E)f9`][ -.ZP<,?@F
 应用示例简述 z@pa;_
 );6f8H@G
 1. 系统说明 V2M4g
 (2M00J-o
  光源 x?0K'
 — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) :FtV~^Z
  元件 WBkx!{\z
 — 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 (Z[c7
  探测器 M0\gp@Fe
 — 干涉条纹 xpo^\E?2
  建模/设计 b4bd^nrqV
 — 光线追迹:初始系统概览 Dj'?12Onu=
 — 几何场追迹加(GFT+): &}7R\co3
  计算干涉条纹。 SK^(7Ws~0
  分析对齐误差的影响。  kR^h@@'F"
 jw{B8<@s
 2. 系统说明 Az8ZA ~Op=
 q5-i=lw
 
 参考光路 wvxz:~M  $C fp1# 3. 建模/设计结果 rKI<!
 K[0z$T\
 
 4. 总结 vM5/KrW cfa1"u""eS.1>bs2
 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 Ak('4j!*}^
 *AGf'+j*z
 1. 仿真 !K}W.yv,
 以光线追迹对干涉仪的仿真。 s@7h oU-+
 2. 计算 Ut;4`>T
 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 ruB D
^-
 3. 研究 3W_7xLA
 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 B@i%B+qCLv
 nGYimRYO
 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"nS+z
 xP&7i'ag
 
 应用示例详细内容 j4=iHnE;  
 系统参数 1Q? RD%lkf  1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 <bSPKTKL
 ~+Pe=~a[
  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。 |Rkw/5
 $	B&ZnZ?
 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。  su1fsoL0
 2zh-ms
 2. 说明:光源 <,n:w[+!`P
 #G	F.M,O/h
 (B\
UZb
  使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 k_wcol,W
  因此,相干长度大于1m Qg(;>ops
  此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 6Z	J-oT!.
  在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 Xy=ETV%
 ,@?9H	~\
 
  m[3c,Axl7 NQ 6oyg@&
 3. 说明:光源 v^t7)nx^
 ]k7%p>c=B
 {2P18&=
  采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 M80Q6K
  扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 WH1"	HO
  因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 Y3&,U
  与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
  l9a81NF{s 4. 说明:光学元件 
J@_^]
 #!UJY%c~
 tm=,x~
  在参考光路中设置一个位相延迟平板。 !<=zFy[J.9
  位相延迟平板材料为N-BK7。 `H$XO{w
  所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 pY
)x&uM!
  透镜材料为N-BK7。 md'wre3
  其中心厚度与位相平板厚度相等。 ~B"HI+:\L
 *	BR#^Wt
 kG!hqj
 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 ZZo<0kDk
 59l9_yFJ
 `Tyd1!~
  增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 Q>	y!
  由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。  'ZMh<M[
 [j'!+)>_
 6. 分光器的设置 t7x<=rW7u
 W5`p Qdk
 )/)u.$pi
 cw
2!V@
  为实现光束分束,采用理想光束分束器。 ij-'M{f
  出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 @U5gxK*
  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 bs)wxU`Q*
 !PEKMDh
 7. 合束器的设置 dB4ifeT]
 !10/M
 T{+a48,;
 8Z\q)T
  两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 [iq^'E
  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。 ,Owk;MV@
 67Pmnad
 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 p+]S)K	GZw
 N}B&(dJ
 QH(&Cu,
  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)。 ~//9Nz~;3
 
 应用示例详细内容 >_yL@^  
 仿真&结果 -kLBq:M  -%fj-Y7y
 1. 结果:利用光线追迹分析 $#D#ezvxe
 d>)=|
  首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 v	{HF}L
  对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 Q34u>VkdQI
 SEzjc ~@3
 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 B;=Z^$%T
 iEtR<R>=
 @~ke=w6&pe
  现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 Fik;hB
  由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 X(BxC<!D.
  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。  Qv~@
 p )JR5z
 3. 对准误差的影响:元件倾斜 =T2SJ)
 v0)Y, hW
  元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 pIK:$eN!/
  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°。 
B(s^(__]
  结果可以以独立的文件或动画进行输出。 QEt"T7a[/
 GV1Ol^
 4. 对准误差的影响:元件平移 )GG9[%H!
 56s%Qlgx
  元件移动影响的研究,如球面透镜。 RA<ky*^dr
  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。 RDDA^U7y#
  结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 (N&?Z]|yr
 
 *>	nOL +?"F=.SZ5. 总结 nrev!h
 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 %zGv+H?
 FNLS=4
 4. 仿真 z-gMk@l
 以光线追迹对干涉仪的仿真。 )Hin{~h
 @u/CNx,`X
 5. 计算 wMCg`rk
 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 -n|>U:
 iLBORT!;
 6. 研究 ER9{D$
 不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 r?[[.zm"7
 P2jh[a%
 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。  
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 9rz$c,	Y(
 扩展阅读 jcj8w
 n!Y_SPg
 1. 扩展阅读 <\$"U5"`
 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 Wm-$l
 VV1sadS:S`
  开始视频 #3_g8ni5X
 - 光路图介绍 M.y!J
 - 参数运行介绍 "TaLvworb4
 - 参数优化介绍 -V4{tIQY
  其他测量系统示例: xP>cQEL ot
 - 迈克尔逊干涉仪 )N-	'~<N
 
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