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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)
`w/:o$&  
JxI\ss?O  
应用示例简述 /zxLnT; 5  
C1w~z4Qp  
1. 系统说明 *Iy5 V7`KU  
' cM2]<  
 光源 PF=BXY1<UL  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) jw63sn  
 元件 .quui\I3  
— 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 DD 8uG`<  
 探测器 w7Fz(`\  
— 干涉条纹 )@lZ~01~d  
 建模/设计 Fu0"Asxce  
— 光线追迹:初始系统概览 G bW1Lq&"  
— 几何场追迹加(GFT+): }E[u" @}  
 计算干涉条纹。 U~9Y9qzy,  
 分析对齐误差的影响。 wxC&KrRF  
\3nu &8d  
2. 系统说明 J-iFA KN  
参考光路 )v\zaz  
aqL#g18  
mEK0ID\  
3. 建模/设计结果 hG1\  
NMaZ+g!t(  
^eF%4DUC;  
4. 总结 {WokH;a/  
PSCzeR  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 VycC uq&M  
&8=wkG%  
1. 仿真 GjVq"S  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 {tS^Q*F  
2. 计算 ++>HU{  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 qW~Z#Si  
3. 研究 WY>r9+A?W  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 #eRrVjbo  
eXs^YPi  
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。 ,<Ag&*YE4  
应用示例详细内容 qKt*<KGeY  
系统参数 d6(R-k#B  
g+( Cs  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 {@1;kG  
?=u/&3Cw  
 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。 7(8i~}  
j 3/ I =  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 o7 :~C]  
]81t~t9LQ  
2. 说明:光源 ;)n kY6-  
,\){-H/n  
t(~V:+W9  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 0iKSUw ps  
 因此,相干长度大于1m cd&^ vQL8  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 4*`AYx(  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 &*Sgyk o`  
9+irf^D`O  
9\dpJ\  
7LFJi@*8  
3. 说明:光源 st_.~m!/  
=D>,s)}o3;  
A{Kc"s4fO  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 x]6-r`O7r  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 UO1WtQyu,H  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 j ."L=  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
b(E}W2-t  
4. 说明:光学元件 %#_"I e  
y 4 wV]1  
hSN{jl{L`  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 {/)q=  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 9V'ok.B.x  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 mRurGaR  
 透镜材料为N-BK7。 |>Ld'\i8  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 B5A/Iv)2  
;c/|LXc\  
2\4ammwT  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 e7_.Xr~[  
-n:~m p  
hR4\: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)。 CD! Aa  
 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] u?Uu>9@Z  
cko^_V&x  
#NyfE|MKBC  
**G5fS.^W  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] M1mx{<]A  
6. 分光器的设置 OGR2Y  
w=QlQ\  
 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 CyV2=o!F w  
7. 合束器的设置 X7~^D[ X  
u\y$<  
mG*ER^Y@D  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 3|0wD:Dy  
L-9 AJk>V  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 d}w}VL8l  
R<<U(.E  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 PY@BgL=/  
应用示例详细内容 n1Wo<$#  
仿真&结果 mB5Sm|{  
w7%.EA{N  
1. 结果:利用光线追迹分析 z 0}JiWR  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 rj ] ~g  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
v;sWI"Fv!  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 _2a)b(<tF  
(&KBYiwr  
3 ,f3^A  
 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。 |V&E q>G  
 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。
.WVIdVO7  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 AX]cM)w  
2PC:F9dh\  
 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°。 xE5VXYU  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
#z5$_z?_  
4. 对准误差的影响:元件平移 u- }@^Y$M  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 6pdek3pOCt  
 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。 RI3GAd  
W,5_i7vr  
A7I{Le  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 0O!A8FA0  
0B]c`$"aD  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 b:Tv Ta  
iOB*K)U1  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 5 D <  
H oO1_{q"  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 s>I~%+V.?:  
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。 Y M,UM>  
m2\[L/W]  
扩展阅读 +&4@HHU{G  
1. 扩展阅读 rM`z2*7%d  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 Rr0]~2R  
 开始视频- 光路图介绍 1l s8h  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 'x,6t66*"l  
 其他测量系统示例: wCEcMVT  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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