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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)
@$2))g`  
5GPo*Qpl  
应用示例简述 Ce")[<:  
N~NQ6:R[  
1. 系统说明 ,$ ^C4I  
^>N]H>0'S  
 光源 '8T=~R6  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) gW1b~( fD  
 元件 L0tAgW!@  
— 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 ]<q[Do8k  
 探测器 6^c>,.R  
— 干涉条纹 }GZ}Q5  
 建模/设计 K%Rj8J7|u?  
— 光线追迹:初始系统概览 E)9yH\$6  
— 几何场追迹加(GFT+): DANw1 _X\  
 计算干涉条纹。 P b]3&!a  
 分析对齐误差的影响。 ?w+Ix~k  
't9hXzAfW  
2. 系统说明 P7x =  
参考光路 z ly unJD(  
wu4NLgkE  
\C`~S7jC  
3. 建模/设计结果 {|yob4N  
B-T/V-c7  
"luR9l,RRE  
4. 总结 Cc, `}SP  
EgDQ+( -  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 ^+1#[E  
S>0nx ^P  
1. 仿真 &%_& 8DkG  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 N?m0US u*  
2. 计算 yx<WSgWZ[  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 <6G1 1-K  
3. 研究 gt7VxZ  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 TcGoSj<Z  
xGG,2W+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析。 2AVa(  
应用示例详细内容 5&e<#"  
系统参数 [F[K^xYTlg  
Y&^P"Dw  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 bI y sl  
;_(PVo  
 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。 ad_`x  
\xUe/=  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 q;:6_Qr  
D r~=o%  
2. 说明:光源 PccB]  
pMJ1v  
Na\WZSu'"  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 n 8pt\i0  
 因此,相干长度大于1m Hku!bJ  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 N7s'6(`=X  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 &l?+3$q  
\Fe_rh  
Y=T'WNaL)0  
o1/lZm{\~n  
3. 说明:光源 3s>'hn  
& ``d  
QQpP#F|w  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 x5Z-{"  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 WpLZQ6wH  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。  A, PlvI  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
TbehR:B5g  
4. 说明:光学元件 1,V`8 [  
oQ7]= |  
&|<xqt  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 )){xlFA}  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 &VBd~4|p  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 TFepxF  
 透镜材料为N-BK7。 {R^'=(YFy  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 o_Si mJFK  
3?E&}J<n  
[Lp,Hqi5  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 1KYN>s:  
4{qB X?  
@wq#>bm  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 ? /JBt /b  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] ?Mp1~{8  
^<0IB#dA  
u7;~  
= zl= SLe  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] QI_59f>  
6. 分光器的设置 G5tday~3  
jvVi%k  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 Y1dVM]l  
7. 合束器的设置 7);:ZpDv%L  
m/`IGT5J  
r Db>&s3  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 jvzBh-!  
zEw >SP1,  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 A{<xc[w;p  
/dDzZ%/@  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 'xFYUU]#T^  
应用示例详细内容 Bfd-:`Jk  
仿真&结果 %TrF0{NR90  
!CjqL~  
1. 结果:利用光线追迹分析 ,kgF2K!  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 yW.COWL=)  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
j K8'T_Pah  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 2*U.^]~"{  
3hq1yyec  
Gowp <9 F  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 8G ]w,eF  
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
c#b:3dXx9  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 Ak~4|w-  
2:$ k  
 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°。 &14W vAU  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
I"xWw/Ec  
4. 对准误差的影响:元件平移 Y(GN4@`S  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 g$j6n{Yl  
 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 oj}"H>tTp  
wUi(3g|A  
R#4 ^s  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 (OQ?<'Qa  
OYf{?-QD  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 uC~g#[I QM  
v9}[$HWx  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 C4$/?,K(  
X9~m8c){z  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 S=gW(c2'  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 !W1eUY  
Uq X1E  
扩展阅读 )u@t.)ChAV  
1. 扩展阅读 Y~oT)wTU  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 lv:U%+A  
 开始视频- 光路图介绍 Nm8w/Q5D`  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 NcL =z o<  
 其他测量系统示例: >,h1N$A+  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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