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 akNJL\b  
XL +kEZ|3  
应用示例简述 ]AN)M>  
:!3P4?a  
1. 系统说明 onjTuZ^h  
~zuMX ;[  
 光源 cd:O@)i  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) |5O%@  
 元件 }#Vo XilX  
— 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 %~6+=*(\  
 探测器 p>MX}^6  
— 干涉条纹 N%^mR>.`  
 建模/设计 >CYg\vas!  
— 光线追迹:初始系统概览 1XSqgr"3  
— 几何场追迹加(GFT+): R+^/(Ws'<  
 计算干涉条纹。 @]OI(B  
 分析对齐误差的影响。 )Dv"seH.  
:\.v\.wm  
2. 系统说明 KYlWV<sR  
0|HhA,u  
参考光路 ntjUnd&v\  
/1O6;'8He  
3. 建模/设计结果 4=1lyw  
;aD_^XY  
/a]+xL  
4. 总结 z`TI<B  
PZ"xW0"-  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 eNXpRvY  
1Ce:<.99B  
1. 仿真 f(9w FT  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 ~kYF/B2*  
2. 计算 z muq4-.  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 hzPpw.  
3. 研究 `5>IvrzXrK  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 PY`V]|J  
&qo'ge8p  
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。 RI%* 5lM8;  
A@`C<O ^  
应用示例详细内容 >+8mq]8^  
系统参数 $-o39A#  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 R/P.m~?  
TN l$P~X>  
 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。 #{N#yReh  
1-q\C<Q)  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。  gs9f2t  
q/]tJ{FI  
2. 说明:光源 m V^dIm  
y*zZ }>  
);=JoRQ{  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 FmnA+fA  
 因此,相干长度大于1m OD*DHC2rN]  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 654PW9{(  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 ujwI4oj"c  
!WDdq_n*v  
c5Offnq'1  
K5k,47"  
3. 说明:光源 B{zIW'Ld  
z?V> ST  
M?]ObIM:5  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。  f0:)  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 O  89BN6p  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 !hJ%{.  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
j^LnHVHk1  
4. 说明:光学元件  6W3}6p  
3fBq~Q  
smk0*m4  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 _Hkc<j/e~  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 lJq %me;4m  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 -[+FVvS  
 透镜材料为N-BK7。 W/J3sAYv  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 $|A vT;4  
Ih"f98lV  
>o(*jZ  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 Oi7:J> [  
M"~B_t,Nw  
SUx\qz)  
 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)。 ysvn*9h+&  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 A(<- U|  
ujDAs%6MZ  
6. 分光器的设置 F7=a|g  
.H9!UQ&It  
3{,Mpb@  
/GCSC8T  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 Be-gGJG  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 <;W4Th<4  
 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 |[xi"E\  
W>s<&Vb  
7. 合束器的设置 HaLEQ73  
1=#`&f5f&  
? BBDk  
JB* *z00;  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 sd>#Hn  
 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。 5MiWM2"X\  
yUBic~S  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 @-Gf+*GZys  
D|UDLaz~  
s2&UeYbIs  
 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)。 +]UPY5:F  
应用示例详细内容 }8 ,b; Q  
仿真&结果 69rVW~Z  
7dxY07 yu  
1. 结果:利用光线追迹分析 3",6 E(  
vE{QN<6T  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 T*LbZ"A  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
ijC;"j/(  
6V!yfps)  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 T,jxIFrF  
bQ_i&t\yzB  
*:)#'cenI  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 XIf,#9  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 8+ `cv"  
 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。
vR#A7y @ !  
^oaG.)3  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 Z=n& fsE  
J6\<>5 A?  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 ;`@DQvVZ:  
 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°。 4AUY8Pxp  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 wgfn:LR  
|yw-H2k1  
4. 对准误差的影响:元件平移 )FE'#\  
|+ @  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 <K|_M)/9  
 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。 )p ,-TtV  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 c]&(h L  
[Fj h  
:9]23'Md  
5. 总结 aU5t|S6  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 q0SvZw]f1  
%k1*&2"1#  
4. 仿真 YIt:_][*  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 0+M1,?+GfF  
W:hR8 1ci  
5. 计算 S\GG(#b!  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 &)<]AG.vd!  
S ^2'O7uj  
6. 研究  m ,qU})  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 2{#*z%|z  
Z A7u66  
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。 0nG& LL5  
$;"@;Lj%,  
扩展阅读 `Fu|50_@V  
Koahd =  
1. 扩展阅读 !|,=rM9x  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 ~r&Q\G  
Pbd#Fu;  
 开始视频 ]Cbht\Ag"  
- 光路图介绍 X[grV e  
- 参数运行介绍 X!nI{PE  
- 参数优化介绍 sRt|G  
 其他测量系统示例: '^lrGO6 z7  
- 迈克尔逊干涉仪
v;jrAND  
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