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infotek 2024-11-21 07:56

使用相干光模拟马赫泽德干涉仪

测量系统(MSY.0001 v1.1)
MSqVlj  
]i ,{  
应用示例简述 9YQb &  
]uJ"?k=  
1. 系统说明 ][h%UrV  
$f=J2&D,Cz  
 光源 `WFw3TI  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) suiS&$-E  
 元件 oiT[de\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 # 0Q]dO  
 探测器 6@ IXqKz  
— 干涉条纹 ju8q?Nyhs  
 建模/设计 >xYpNtEs  
— 光线追迹:初始系统概览 )<;Y-u.UW  
— 几何场追迹加(GFT+): KNpl:g3{<Q  
 计算干涉条纹。 _] sn0rX  
 分析对齐误差的影响。 >#~& -3  
A) %/[GD2  
2. 系统说明 xU>WEm2  
参考光路 7#ibN!  
[-k  
 ~f1%8z  
3. 建模/设计结果 {V$|3m>:*  
Tx=-Bb~;  
E+R1 !.  
4. 总结 8\ +T8(m  
zrL$]Oy}x  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 M!A}NWF  
.4M.y:F  
1. 仿真 aa?b`[Xa  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 w QH<gJE/:  
2. 计算 @qqg e'  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 EZy)A$|  
3. 研究 gk[aM~p  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 nE&@Q  
(vPN5F  
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。 6?mibvK  
应用示例详细内容 '4Ixqb+  
系统参数 :W:K:lk  
!N7s dY  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 &Gn 2tr  
DV+xg3\(>1  
 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。 ogtEAv~e7N  
c~$)UND^  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 5uNJx5g  
X_ cV%#  
2. 说明:光源 EXwo,?I  
 V!ZC(  
nntuLuW  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 <fjX[l<Uz  
 因此,相干长度大于1m 3n1;G8Nf  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 _ Yx]_Y9I  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 ?m=N]!n  
ICoHI  
FLCexlv^  
.b&t ;4q  
3. 说明:光源 wd^':  
 ZrxD`1L  
 u\x}8pn  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 KB,j7 ~V  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 Ic:(Gi- %  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 2c,9e`  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
/y#f3r+*2  
4. 说明:光学元件 ygS;$2m%2  
p2[n$61   
dA`IEQJL  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 Co_A/  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 BB$>h}  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 i2A81>68<  
 透镜材料为N-BK7。 @* jz o  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 He/8=$c%  
>,Ci?[pf  
N1S{suic  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 Nw/  ku  
"f2$w  
<8i//HOE  
 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)。 ]z;I _-  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] `?qF$g9u~  
4 Y9`IgQ  
/P3 <"?#k  
H8zK$!  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] IH&|Tcf\  
6. 分光器的设置 =/+-<px  
_LUhZlw  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 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 =^f<v_L  
7. 合束器的设置 sPQQ"|wU  
8f 4b&ah  
f#"J]p  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 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。 9r<J"%*Q  
T_ <@..C  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 @#>rYAb8,  
~i{(<.he  
 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)。 f4b/NG|  
应用示例详细内容 7~% ?#  
仿真&结果 (ejvF):|  
xY8$I6  
1. 结果:利用光线追迹分析 vY}g<*  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 w"|L:8  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
 6f>{"'  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 KVaiugQ   
=.U[$~3q%  
EIAc@$4  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 g \:[ 55;8  
 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。
t!X. |`h  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 tBWrL{xLe  
9c'xHO`  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 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°。 hJ? O],4J  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
I@~QV@U  
4. 对准误差的影响:元件平移 ~2N"#b&J  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 ^j7Vt2-  
 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。 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 ({)+3]x  
fk>aqm7D!  
'n]w"]|  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 >J?fl8  
`r':by0M  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 [Ek7b *  
QXFo1m  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 $G+@_'  
^|>PA:%  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 X-Kh(Z  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 )[IC?U:5I  
RJ&RTo  
扩展阅读 B{#I:Rs9  
1. 扩展阅读 7"x;~X  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 rfJz8uF%  
 开始视频- 光路图介绍 j0aXyLNX  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 djG*YM\B  
 其他测量系统示例: h"Q8b}$^)  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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