| 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) ;oc&Hb [@5Ytv H 应用示例简述 ])nPPf \Z+z?K O 1. 系统说明 RH&~+5 ::}{_ Z 光源 %|^fi8!:| — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) Uk6HQQ 元件 Np"exFqN k — 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 L2[f]J% 探测器 }n4V|f- — 干涉条纹 \Ol kM< 建模/设计 R
wZ]),o — 光线追迹:初始系统概览 z}MP)|aH: — 几何场追迹加(GFT+): ;e1ku|>$ 计算干涉条纹。 $d_|NssvU 分析对齐误差的影响。 Bi
@2 A}3=561F?5 2. 系统说明 `1bv@yzq 参考光路 s=0BMPDgm  f PM8f #?/< 3. 建模/设计结果 v#U"pn|M TzNn^ir=HX H*$jc\
dC 4. 总结 IX>d`O61*g =*r])Vg^ 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 Aj+2;]M ):b$xNn 1. 仿真 =5(>q5Z* 以光线追迹对干涉仪的仿真。 V0P>YQq9s 2. 计算 4\4FolsK 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 Cd>WUw 3. 研究 p(/dBt[3k 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 Vnr[}<L }MH0L#Tu 利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 f7X6fr< 应用示例详细内容 z<##g 系统参数 g.zEn/SM FXi{87F2 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 Nw1#M%/!r! Stu4t==U 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 8j=}u/T@F /XzH?n/{R 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 W8KDX_vGJ )~HUo9K9 2. 说明:光源 LQngK7> <cqbUL Cc%LztP> 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 VrxQc qPr` 因此,相干长度大于1m >VN5`Zlw\C 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 \v.C]{Gzc 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 !3 f?:M iX2]VRNx l
JU^lyi! _YLfL 3. 说明:光源 ZI 3Nq 8(~K~q[Cr +gJ8{u!=k 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 #py[ 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 o .qf _A 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 'Pn3%&O$ 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 +KvU$9Ad> 4. 说明:光学元件 A .EbXo/ =p=rg$? @M5#S7q"; 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 I~Zh@d% 位相延迟平板材料为N-BK7。 N#DYJ-~* 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 y6[If cN 透镜材料为N-BK7。 !,Va(E|= 其中心厚度与位相平板厚度相等。 37|&?|| m6[0Kws& 7,lq}a8z 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 zY('t!u8 Dm-zMCf}Q F=a<~EpZ 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)。 B hp-jq'!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] wT:b\km:! Ft;^g3N j{9D{ !VI]oRgP [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] |(q9" 6. 分光器的设置 8F&=a,ps[ gm[z[~X@ 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 !`M|C?b 7. 合束器的设置 HP3lz,d ,~OwLWi-|X Ko&>C_N 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。 ZfgJ.<< I|
b2acW 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 }`,t$NV` <F=xtyl7 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)。 7|[mz> "d 应用示例详细内容 :X]itTrGs 仿真&结果 %]8qAtV^3j }` ! =
m 1. 结果:利用光线追迹分析 `R=HKtr? 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 Dqe^E%mc 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 ,}))u0q+: 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 .P MZX%*v IuRmEL_Q_ $+3}po\ 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 cQ"~\ 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。 FcYFovS 3. 对准误差的影响:元件倾斜 9uBM< Oms. e 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 tGl;@V@Qj 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 -cSP_1 4. 对准误差的影响:元件平移 _Gjk;|Sx<I 元件移动影响的研究,如球面透镜。 fI~Xmw+}} 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 CCWg{*og cdZ~2vk 3T}izG] 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 x\s|n{ Gmq/3tw 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 !cAyTl(_ %d(^d 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 p-zXp K" 0 rXx RQ 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 U9A~9"O 利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 U]vYV J<dVTxK12 扩展阅读 <B6&I$Wc+ 1. 扩展阅读 JA'h4AXk 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 0;:.B
j 开始视频- 光路图介绍 75T7+:p - 参数运行介绍- 参数优化介绍 },>pDeX^P 其他测量系统示例: V%YiAr> - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
|
|