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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) V=4u7!ha
(bFWT_CChz 应用示例简述 3zA=q[C gqdB!l4 1. 系统说明 )]b@eGNGj ua|Z`qUyq 光源 _ K+V?-= — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) 30(m-D$K>9 元件 1xdESorX( — 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 Ddl% V7 探测器 E"1;i — 干涉条纹 ul=a\;3x#| 建模/设计 Sp~Gv>uMK — 光线追迹:初始系统概览 Z:Y.":[
Qi — 几何场追迹加(GFT+): t6%xit+ 计算干涉条纹。 h>^jq{yu 分析对齐误差的影响。 VVQ74b E2h;hr;W 2. 系统说明 0o=6A<#x 参考光路 a,57`Ks+n<  qgC-@I [%iUg\'7d 3. 建模/设计结果 d1uG[ %$Jqt =wlm 4. 总结 CVGOX z {80oRD2=Q 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 Xc9p;B>^Ts n<%=~1iY+ 1. 仿真 / 8WpX 以光线追迹对干涉仪的仿真。 FU(}=5n 2. 计算 4l%?mvA^m 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 tJh3$K\ 3. 研究 3!"b
guE 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 YM`:L D*XZT{1g 利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 -l P ) 应用示例详细内容 ||'i\X|[ 系统参数 lC /Hib qr'x0r|<> 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 %TW%|"v [V2omSZo 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 <w UD 4Wi8$ 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 n?ZL"!$ kyRh k\X 2. 说明:光源 \8> 2|0Qk& ]F"(OWW 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 z<yNG/M1>U 因此,相干长度大于1m [V> :`? 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 daA47`+d 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 &O+sK4P k W<Yda<a
.Ca"$2 vgh^fa!/ 3. 说明:光源 KdOh'OrT9. xZ.~:V03\t Q
SHx]*)
采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 D4=..; 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 x9x#'H3 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 [)Z'N/;0 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 [):{5hMA 4. 说明:光学元件 6?3/Ul} 3~[`[4n^ h*;g0QBkl 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 )K>Eniou 位相延迟平板材料为N-BK7。 laUu"cS 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 [K/O5_ 透镜材料为N-BK7。 tr6jh=
其中心厚度与位相平板厚度相等。 w+Z- -@\ RLYU\@kK? 8iMF 8\ 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 XKz;o^1a^ ~-XOvKJb EX`"z(L 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 1s{ISWm 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] ?1GY%- 55 S\&Ad$ Q!4i_)rM wF|0n t [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] @k=cN>ZMc 6. 分光器的设置 U0NOU# 0Y2\n-`z 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 5x*5|8 7. 合束器的设置 5SoZ$,a<e t{/hkXq] <Vz<{W3t 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。 Ni+3b vVI6m{zYV 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 a{<p'_ [8,PO 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)。 'M~BE\ 应用示例详细内容 cU7rq j_ 仿真&结果 Hze-Ob8 lp,\]] 1. 结果:利用光线追迹分析 ./5jx2V 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 o .l;:
Un 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 ,/i_QgP 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 FhWmO R;H?gE^m- r8IX/ , 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。 M,crz 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。 Vo #:CB=8 3. 对准误差的影响:元件倾斜 7SBM^r} |J:$MX~ 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°。 Uh>.v |P6 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 ! mm5I#s 4. 对准误差的影响:元件平移 y)6,0K {k 元件移动影响的研究,如球面透镜。 ?Q@L-H` 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>i>@n_ CXTt(-FT *i`v~> 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
RXBb:f b& V`<'{ 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 O~.U:45t U);OR 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 {T&v2u#S fGb7=Fk 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 L59bu/LfL 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。 g]za"U|g [_h%F,_ A 扩展阅读 ]$3+[9x' 1. 扩展阅读 ^Z2kq2}a 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 Yj)
e$f 开始视频- 光路图介绍 cFLd)mt/ - 参数运行介绍- 参数优化介绍 (zY * 0lN 其他测量系统示例: NUMi])HkN - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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