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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)
g!i45-n3gt  
tV9L D>3  
应用示例简述 vfNAs>Xg"  
KK,Z"){  
1. 系统说明 1.D-FPK  
Q`#4W3-,  
 光源 \j2;4O?`  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) J>^\oAgpE  
 元件 9=,uq;  
— 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 g}f9dB,F  
 探测器 xBFJ} v  
— 干涉条纹 63!rUB!  
 建模/设计 Fxc)}i`   
— 光线追迹:初始系统概览 ,+;:3gRk9  
— 几何场追迹加(GFT+): f/kI| Z  
 计算干涉条纹。 lc6i KFyG  
 分析对齐误差的影响。 !WkIi^T  
WU4UZpz  
2. 系统说明 n}mR~YqD  
参考光路 <} jPXEB"  
|+U<S~  
z5*=MlZ)R.  
3. 建模/设计结果 a{[+<8=@1  
$DBGLmw  
&ff&Y.q~  
4. 总结 |xoF49  
qi^!GA'5j  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 Og%U  
3K@@D B6  
1. 仿真 !'=15&5@  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 |KYEK|  
2. 计算 Zs2-u^3&  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 K={qU[_O  
3. 研究 )U:2z-X&e  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 m6 s7F/  
rg_Q"g  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 i77GE  
应用示例详细内容 S<nq8Ebmw  
系统参数 o$.e^XL  
!5}l&7:(MN  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 hIJ)MZU|  
7:NmCpgL!  
 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。 'z=:[#b  
%OcGdbs  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 Hqz?E@bc@  
rSP_:}  
2. 说明:光源 [O ",  
%m{U& -(l@  
s,*c@1f?  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 N"[B=fU}  
 因此,相干长度大于1m iF+RnWX\  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 ?v}Bd!'+P  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 n uQM^2  
)<4_:  
T_<BVM  
Cup@TET35  
3. 说明:光源 SKY*.IW/Z  
-m 5}#P89  
Zszs1{t  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 Lp:6 ;  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 M] V.!z9B  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 h7_)%U<J2  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
]"fsW 9s  
4. 说明:光学元件 +:jT=V"X  
)wzV $(~  
g+zJ?  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 $<)Yyi>6E  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 }b["Jk\2  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 b1^n KB  
 透镜材料为N-BK7。 xcCl (M]+  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 T9y;OG  
m)?5}ZwAH  
N1--~e  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 iy5R5L 2  
QBE@(2G}C  
&;q<M_<  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 S9Y[4*//  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] ,i`h x, Rg  
eTE2J~\  
y)J(K*x/$  
h!]"R<QQdu  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] [!*xO?yCJ  
6. 分光器的设置 (hZ:X)E>  
JSMPyj  
 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 yDd[e]zS`  
7. 合束器的设置 V/#v\*JHFc  
uVU`tDzd:  
- HOnB=  
 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。 Re:T9K'e  
89eq[ |G_  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 ^3I'y UsY  
6!7Pm>ml  
 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\Q@j  
应用示例详细内容 ' lo.h""  
仿真&结果 <4?*$  
r:l96^xs  
1. 结果:利用光线追迹分析 pz}mF D&[  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 w{7 ji}  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
] V G?+  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 4Z%Y"PL(K  
0o/B{|rv  
j]> uZalr  
 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。 ,Q2N[Jwd$  
 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。
nmE5]Pcg  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 :k"rhI  
[ #]jC[  
 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°。 LDX*<(  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
O2#S: ~h  
4. 对准误差的影响:元件平移 ,nE&Me&#J  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 gL]'B!dGd  
 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。 O3_B<Em  
&:vsc Ol  
Wvr+y!F  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 VO9f~>`(  
R7aXR\ R  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 U)~#g'6:8  
@l,{x|00  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 dq 8+m(7k  
@InJ_9E  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 bXl8v  
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。 PNmF}"  
6&],WGz  
扩展阅读 xii$e  
1. 扩展阅读 {E~l>Z88  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 GVObz?Z]SB  
 开始视频- 光路图介绍 8t``NZ[  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 _7 `E[&v  
 其他测量系统示例: @&:VKpu\  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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