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 T_=WX_h $  
P\<:.8@$S  
应用示例简述 yz=X{p1  
a!-J=\>9  
1. 系统说明 FKu8R%9xn%  
{>9ED.t  
 光源 FKz5,PeL  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) rQ_@q_B.  
 元件 kltW  
— 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 7pciB}$2  
 探测器 6hv.;n};  
— 干涉条纹 g#^MO]pY  
 建模/设计 zBTW&  
— 光线追迹:初始系统概览 3\Q9>>  
— 几何场追迹加(GFT+): ;H.V-~:P)  
 计算干涉条纹。 mfaU_Vo&  
 分析对齐误差的影响。 ^ r(My}  
_8 |X820  
2. 系统说明 9A} *  
r{9fm,  
参考光路 ^bfZd  
wW1\{<hgr  
3. 建模/设计结果 xk% 62W  
e@anX^M;  
oD9n5/ozo  
4. 总结 htR.p7&Tn  
:op_J!;  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 3]*1%=~X/  
ByJPSuc D  
1. 仿真 3N|z^6`#  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 ZIc.MNq  
2. 计算 2~?E'  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 ){"?@1vP  
3. 研究 OQB7C0+ &  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 OM&GypP6&  
vQK/xg  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 ]lBCK  
!Kg ']4  
应用示例详细内容 qx[c0X!  
系统参数 z<vh8dNl  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 aE 9Y |6  
3dj|jw5  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 bNVeL$'  
!=,Y=5M,  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 ">z3i`#C'  
jJNCNH*0  
2. 说明:光源 D\-\U E/  
-LszaMR}  
2*V[kmD/3  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 bC1G5`v_D  
 因此,相干长度大于1m UWvVYdy7  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 ,_RNZ sa;&  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 ?V^7`3F  
Coe/4! $M  
rFQWgWD  
uoI7' :Nv  
3. 说明:光源 @|vH5Pi  
{XmCG%%L  
]>VG}e~b  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 ~s'tr&+  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 znwKwc8,  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 % (y{Sca  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
;x/eb g  
4. 说明:光学元件 @nY]S\if  
0>N6.itOz  
N8dxgh!,  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 ! I0xq"  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 UE.kR+1  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 _o$jk8jOjW  
 透镜材料为N-BK7。 CC`_e^~y=F  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 bPU i44P  
,dCEy+  
i#`q<+/q  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 8'8`xu$  
l\*9rs:!  
*c94'Tcl  
 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)。 S-7&$n  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 .PUp3X-  
Ptv'.<-  
6. 分光器的设置 W-n4w Ij"  
Ec@n<KK#  
p2i?)+z  
73D< wMgZF  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 Lz'VQO1U=  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 w31Ox1>s  
 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 1*TbgxS~W  
Z,.Hz\y1D  
7. 合束器的设置 ^!&6 =rb  
E=p+z"Ui  
GBbnR:hM  
a4__1N^Qj  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 67II9\/  
 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 T`ibulp  
0 5`"U#`:  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 64zOEjra  
-Lh7!d  
[8i)/5D4  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 g 4[Vgmh J  
应用示例详细内容 E[]5Od5#  
仿真&结果 #hZ$ ;1.  
=1l6( pJ  
1. 结果:利用光线追迹分析 E+]9!fDy<  
_F;v3|`D@<  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 0D s3wNz  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
?BnU0R_r]  
Fz%;_%j  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 X g6ezlW  
y>P+"Z.K%}  
I+8n;I)]X  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 ^a4z*#IOr  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 Pb#M7=J/  
 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。
z~ cW,  
t;e&[eg  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 t<!;shH,s  
kOYUxr.b  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 &0F' Ca  
 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°。 to'7o8Z  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 u5(8k_7  
*VZ|Idp  
4. 对准误差的影响:元件平移 ?l0eU@rwQ  
&]nx^C8V;  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 c{1;x)L  
 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。 HC%Hbc~S_Q  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 7z b^Z]  
e5|lz.o;  
?h= n5}Y  
5. 总结 :!%VSem  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算  ?Y(  
k{}> *pCU  
4. 仿真 oJ74Mra  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 ->sxz/L  
3e_tT8  
5. 计算 `\kihNkJn3  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 s^wm2/Yw  
O$,F ga  
6. 研究  \i%'M%  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 va6Fp2n<1*  
[FO4x`  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 pHV^K v#  
/eF@a!  
扩展阅读 -*C WF|<G  
Kxr@!m"  
1. 扩展阅读 aSzI5J]/=  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 v@ _1V  
C= ~c`V5>r  
 开始视频 *]$B 9zVs!  
- 光路图介绍 36 "n7  
- 参数运行介绍 ar 3L|MN  
- 参数优化介绍 e97G]XLR  
 其他测量系统示例: Fc~G*Gz~Z|  
- 迈克尔逊干涉仪
jm}CrqU  
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