| 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) i-/'F 0,VbB7 z 应用示例简述 Z~P5SEg lual'~ 1. 系统说明 \GPWC}V\s L;v#9^Fq 光源 5SK.R;mn — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) IXC: Q
元件 US
Q{o — 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 <
Gu
s9^_ 探测器 `|]juc — 干涉条纹 K@?S0KMK 建模/设计 oFY'Ek;d — 光线追迹:初始系统概览 :KW — 几何场追迹加(GFT+): Z4rK$B 计算干涉条纹。 YgVZq\AV" 分析对齐误差的影响。 i*F^;-q) L%=u&9DmU 2. 系统说明 ThFI=K 参考光路 Q+#, VuM  6rR}qV,+{ L-$GQGk{ 3. 建模/设计结果 JZai{0se |qZ4h7wL `XI1,&Wp7 4. 总结 RX#:27: '{C=vW 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 R|5w :+=z "|&SC0* 1. 仿真 m}8c.OJ>K` 以光线追迹对干涉仪的仿真。 HhIa=,VY 2. 计算 $ABW|r 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 zi<C5E` 3. 研究 EXo"F*gW 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 k}JjSt1_A; Vbz$dpT 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。 5J1,Usm 应用示例详细内容 ^F_c' 系统参数 d+z8^$z" *y u|]T 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 X(N!y"z o2&mhT 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 9'T
nR[> Dy0RZF4_ 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 ql^n=+U PYW~x@]k%, 2. 说明:光源
NouT~K`' 'BtvT[KM SmC91XO 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 +.gZILw 因此,相干长度大于1m i.6c;KU 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 1XL^Zhr 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 N9idk}T uBH4E;[f
05$CIS>! yP6^&'I+ 3. 说明:光源 CO-9-sQx
#8rLB( r
",..{ 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 HZ )z^K?1 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 XeJn,= 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 3Vs8"BFjz 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 1Sx2c 4. 说明:光学元件 9x23## s |+f@w/+ h b_"E, `F 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 iTwb#Q= 位相延迟平板材料为N-BK7。 PsaKzAg? 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 ,F!zZNW9 透镜材料为N-BK7。 k`_sKr]9 其中心厚度与位相平板厚度相等。 !%?O`+r /R!:l l2 mA@FJK_
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 ot($aY,t <Y:{>= P XKEqcQR 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 QVJq% P 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] f; w\k7 # m%]1~b}" Qzt'ZK )[+82~F [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] L
4V,y> 6. 分光器的设置 L7;8:^ v :m]H?vq] \ 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 #oW"3L{, 7. 合束器的设置 XXPn)kmWR <hvs{}TS k<Qhw)M8 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 1o`zAJ8|2 rP|~d}+I 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 x{4{.s%+: SO4?3wg7 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 6I2`oag 应用示例详细内容 cD6S;PSg 仿真&结果 G%iTL"6 & 6'Rc#\P 1. 结果:利用光线追迹分析 x<5ARK6\= 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 '.EO+1{a 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 ~I6N6T Z 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 +`,;tz=? ~-R%m cX7 O*5C 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 /|q.q 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。 >Q$ph= 3. 对准误差的影响:元件倾斜 h4Wt
oE>i o1`\*]A7J 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°。 v{d$DZUs 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 ;/:Sx/#s 4. 对准误差的影响:元件平移 A]Bf&+V 元件移动影响的研究,如球面透镜。 CRBj> 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。 \?Sv O Lq|>n[KY m8@&-,T 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 G/*;h,NbNr |Dt_lQp# 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 sSd/\Ap Z1#u&oX 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 CYRZ2Yrk?" _j+!Fd 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 $=iw<B r 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。 K!]a+M]> ^M{,{bG 扩展阅读 sUF9_W5z 1. 扩展阅读 `78Bv>[A 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 DQT'OZ:w 开始视频- 光路图介绍 8Qo'[+4; - 参数运行介绍- 参数优化介绍 Aa=:AkrH 其他测量系统示例: dgL>7X=7 - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
|
|