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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)
3LQ u+EsS  
^Hf?["m^@  
应用示例简述  m5J@kE%  
|jH Yf42Q  
1. 系统说明 OJydt;a  
t#f-3zd9  
 光源 yN[i6oe  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) U7zd7 O  
 元件 JC$_Pg!  
— 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 H_8PK$c;  
 探测器 (G{:O   
— 干涉条纹 .pxUO3g  
 建模/设计 x^`P[>  
— 光线追迹:初始系统概览 ooa"Th<  
— 几何场追迹加(GFT+): S_AN.8T  
 计算干涉条纹。 u1'l4VgT  
 分析对齐误差的影响。 NP\/9 8|1  
aY, '^S  
2. 系统说明 UY *Z`$  
参考光路 =yJc pj  
bjwl21;{  
Y!c7P,cZ+3  
3. 建模/设计结果 n|.>41bJ  
hE,-CIRg  
&F0>V o  
4. 总结 %,8 "cM`D  
T-s[na(/L  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 )ARV>(  
-:!T@rV,d  
1. 仿真 N- <,wUxf  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 8v^AVg  
2. 计算 Wb^g{F!W  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 ?ODBW/{[G  
3. 研究 @&E7Pg5  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 |ns9ziTDI  
>"]t4]GVf  
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。 [--] ?Dr  
应用示例详细内容 5C-n"8&C&  
系统参数 Rh@UxNy\,  
ZQ\O| n8  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 ^D {v L  
;,KT+!H$  
 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。 7bM H  
\rbvlO?}  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 )Y1+F,C  
M~saYJio  
2. 说明:光源 w*Ze5j4@ \  
kQ6YQsJ.*  
YMwL(m1  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 kI*f}3)Y  
 因此,相干长度大于1m Io7 =Mc4  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 TPKm>5g  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 t .XuH#  
,UT :wpc^i  
>6zWOYd  
}f] ~{^  
3. 说明:光源 cbx( L8  
w^ 8^0i-  
ot^$/(W  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 M1Th~W9l  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 > lK:~~1  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 d^aLue>g;+  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
0ARj3   
4. 说明:光学元件 hya $Vp  
C #@5:$  
x@VZJrQQ  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 LaIH3!M3  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 Y]}>he1/5  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 _7-P8"m  
 透镜材料为N-BK7。 W^9=z~-h  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 Z#_VxA>]v  
R8u9tTW  
.|J-(J<>[.  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 -hO[^^i9  
^ G>/;mZ  
==W] 1@s  
 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)。 ")GrQv a  
 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] V34]5  
Si[xyG6=  
S6|L !pO  
b@N*W]  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] l:"zYcp%  
6. 分光器的设置 ')v<MqBr  
8IihG \  
 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 _dw6 C2]P  
7. 合束器的设置 [YQ` `  
G2_l}q~  
i<uk}  
 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。 JKYkS*.a}  
.:+&2#b  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 Iqm QQ_KH  
ew6\Z$1c~  
 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)。 F5EsaF'e4  
应用示例详细内容 e^Lt{/  
仿真&结果 ,~xX[uB  
h*X u/aOg  
1. 结果:利用光线追迹分析 ePwoza  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 -D30(g{O  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
`Ot;KDz  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 T,Zfz9{n  
x4bj?=+  
[n;GP@A ]R  
 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。 6`hHx=L  
 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。
O'<cEv'B*  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 n42XqR  
hNJubTSE+)  
 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°。 Lr`G. e  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
Ax;i;<md  
4. 对准误差的影响:元件平移 3a]Omuu|=  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 $P%b?Y/  
 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 k'$UA$2d  
9-?[%8  
ZAcW@xfb  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 W"L;8u  
Qh. : N  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 ZSg["`  
N=P+b%%:Z  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 Yy:Q/zw o  
%?[H=v(b  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 PE-P(T3s[8  
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。 w st)O{4  
i=G.{.  
扩展阅读 (VzabO  
1. 扩展阅读 Kn<z<>vO  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 m"Y|xvIA  
 开始视频- 光路图介绍 ?~>#(Q  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 27!9LU  
 其他测量系统示例: OCVF+D :  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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