| 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}cY6O,1 JCniN";r[ 应用示例简述 \3YO<E!t qOhO qV 1. 系统说明 GIwh@4; G=9d&N 光源 J>vMo@ — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) io2)1cE&f 元件 |bv,2uW z — 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 :Ixx<9c. 探测器 n$L51#' — 干涉条纹 ?uL eFD 建模/设计 aBuoHdg; — 光线追迹:初始系统概览 /+K? — 几何场追迹加(GFT+): >h~IfZU1 计算干涉条纹。 Rqipkx 分析对齐误差的影响。 |,C#:"z; lEjwgk { 2. 系统说明 +~zXDBS9 参考光路 z`@^5_  7*o*6,/ pL1i|O
3. 建模/设计结果 \K2*Q&> 6 ,ANNj }GwVKAjP 4. 总结 nSx8E7 |V )$GIN/i 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 PyC0Q\$% Dr3n+Q 1. 仿真 OR6ML-| 以光线追迹对干涉仪的仿真。 Y,S\2or$ 2. 计算 ChrY"
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 }=](p-] 5 3. 研究 ^Mkk@F&1 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 n
1b(\PA `(y(w-:W1 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。 w&h2y4 应用示例详细内容 9' 1B/{ 系统参数 DPgm%Xq9(! )}v3q6?_ 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 1k8x%5p @LE[ac 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。 IE~%=/| cV
K7 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 unl1*4e+ kK>X rj6 2. 说明:光源 5X.ebd;PT Oft arD e'*HS7g 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 F4#g?R::U 因此,相干长度大于1m 6SM:x]`##, 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 jF ^5}5U 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 `m@U!X
pcS+o
rsNf$v-* >cMd\%^t 3. 说明:光源 t
!`Jse> }ucIH@U{ Xt/Ksw"wn 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 .
v)mZp 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 f|EUqu%E 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 K<sC F[ 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 Wl"0m1G 4. 说明:光学元件 4Cb9%Q0 $P
o} t@oK~ Nr 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 /TQ}}
YVw 位相延迟平板材料为N-BK7。 zoDZZ%{ 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 #G]! % 透镜材料为N-BK7。 z2c5m 其中心厚度与位相平板厚度相等。 +t)n;JHN _W!p8cB SS|z*h
Z 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 5~
' Ie<Y_ /?-7Fg+, we7c`1E 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 %GEJnJ 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] @ez Tbc3 y %8op:' ,{eUP0] .0HZNWRtb [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] h~Q)Uy5N(D 6. 分光器的设置 {U!St@ \$*$='6" 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 KLQTKMNv 7. 合束器的设置 *!e(A ]& R\Z:n* )u ?' ; 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。 &:B<Q$g# &xZyM@ 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 kdx
y\
jA qa >Ay|92e 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)。 XJ0{
应用示例详细内容 W1aa:hEf 仿真&结果 th5g\h%j* [ee%c Xo 1. 结果:利用光线追迹分析 $K~LM8_CKy 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 ,38Eq`5&W 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 'rP]Nw 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 ;(6g\'m {Z;t ^:s# _A_ A$N~9 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。 [f~N_G6I^o 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。 `Kl`VP=c 3. 对准误差的影响:元件倾斜 =TvzS%U }1 vT) 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°。 3B0lb"e 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 2LY=DL7 4. 对准误差的影响:元件平移 v{x{=M] 元件移动影响的研究,如球面透镜。 rd|uz4d 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。 ;)0w:Zn/[ (kBP(2V 3#kitmV 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 @{
;XZb^ AF\T\mtvRm 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 7XrfuG*L$ :q##fG'm/ 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 OvL\u{(<F BG2)v.CU 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 jMBiaX`F 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。 }]P4-KqI v*hRz; 扩展阅读 +m\|e{G 1. 扩展阅读
^{@![' 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 3*_fzP<R 开始视频- 光路图介绍 U4?(A@z9^ - 参数运行介绍- 参数优化介绍 9$K;Raz% 其他测量系统示例: 8
}'|]JK - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
|
|