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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)
O`W&`B(*k  
t?R=a-ZI  
应用示例简述 %xWscA%^u  
%*wOJx  
1. 系统说明 KV$J*B Y  
0kB!EJ<OdG  
 光源 9Ucn 6[W  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) Sk 10"DB/  
 元件 !rMl" Y[  
— 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 CF k^(V"  
 探测器 qg;f h]j%  
— 干涉条纹 k(v8zDq*  
 建模/设计 a>{b'X^LV  
— 光线追迹:初始系统概览 Q9 * N/2+  
— 几何场追迹加(GFT+): h7H#sL[^  
 计算干涉条纹。 K?o}B  
 分析对齐误差的影响。 Aa;s.:?  
H21\6 GY  
2. 系统说明 fC4 D#  
参考光路 Z 7M%}V%  
De*Z UN|<  
(mJqI)m8  
3. 建模/设计结果 Eb<iR)e H=  
Sh_=dzM  
Gv,0{DVX<  
4. 总结 S6sw)  
g(0 |p6R  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 -\`n{$OR  
Y+#e| x  
1. 仿真 _~`\TS8  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 U&mJ_f#M  
2. 计算 +{j? +4(B  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 ZTx~+'(  
3. 研究 i7[CqObzc  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 3 9Ql|l$  
MKdBqnM(F  
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。 [z:bnS~yiD  
应用示例详细内容 2dr[0tE  
系统参数 cmIAWFj-)e  
I,r 3.2u  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 rZy38Wo  
o4b!U%  
 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。 O\ T  
_|ucC$*  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 {37DrSOa  
.d5|Fs~B  
2. 说明:光源 9_rNJLj8y  
+SmcZ^\OZ  
OH28H),}  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 1@Bq-2OD4  
 因此,相干长度大于1m X?b]5?K;r  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 m%$z&<!  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 QK\QvU2y  
<=V2~ asB  
:XMw="u=  
,sk;|OAI  
3. 说明:光源 EvMhNq~y5  
j$#pG  
6-#f1D 6  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 A>$VkGo  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 /'=C<HSO  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 B:tST(  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
-pj&|< h+9  
4. 说明:光学元件 ehXj.z  
\qAMs^1-  
,{7wvXP  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 :x97^.eW~  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 8^zI  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 v'.?:S&m  
 透镜材料为N-BK7。 J W&/l  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 K$Y!d"D  
'=x   
b^PYA_k-Xn  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 PDX^MYoN  
I?"cEp   
fk P@e3  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 4D[W;4/p  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] r,i^-jv;  
E'$r#k:o  
-<}_K,Ky`  
d>NElug  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] -zHJ#  
6. 分光器的设置 J']1^"_'  
v4(!~S  
 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 !yH&l6s  
7. 合束器的设置 uKh),@JV  
j0o_``  
,g{`M]Ov  
 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。 S8<O$^L^  
-U"(CGb5  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 1I KDp]SN  
x!MYIaZ7  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 >t?;*K\x"  
应用示例详细内容 F)lDK.  
仿真&结果 rayC1#f  
<<v,9*h  
1. 结果:利用光线追迹分析 zXvAW7  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 j* g5f  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
ve=oH;zf  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 3yDa5q{  
bKmR &  
"m _wYX  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 [Pby  d  
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
!iCY!:  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 ` *8p T  
O|#^&d  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 <y\>[7Y  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
}!(cm;XA"  
4. 对准误差的影响:元件平移 me$ 7\B;wy  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 %ztCcgu*  
 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。 CG@ LYN  
6N:fq  
3F[z]B  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 {*`qL0u]^  
6jiVz%`=Z  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 :Y0*P  
|JSj<~1ki  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 z(aei(U=  
V3xC"maA@  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 &2Q4{i  
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。 HzF  
7P?z{x':T  
扩展阅读 :o&qJ%  
1. 扩展阅读 =\ iV=1iB  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 !GURn1vcAe  
 开始视频- 光路图介绍 nxKV7d@R  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 x;99[C!$  
 其他测量系统示例: - ~T LI&[  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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