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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)
l@x/{0  
Ix;9D'^}  
应用示例简述 z9k3@\7  
ay\e# )  
1. 系统说明 Ylc[ghx  
nMK,g>wp  
 光源 NArql  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) H]LH~l  
 元件 o<*H!oyP\  
— 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 d66 GO];"  
 探测器 %<|w:z$vp  
— 干涉条纹 Pd99vq/  
 建模/设计 'n7 )()"2  
— 光线追迹:初始系统概览 l .8@F  
— 几何场追迹加(GFT+): d]JiJgfa%  
 计算干涉条纹。 o1j_5c PS  
 分析对齐误差的影响。 JmJ8s hq  
2qY`*Y.2  
2. 系统说明 zj ;'0Zu  
参考光路 xwZcO  
|U*wMYC  
CS;bm `8a  
3. 建模/设计结果 }u=-Y'!#]  
cxBu2( Y  
""GeO%J8  
4. 总结 }uJH!@j  
l-Hp^|3Wq  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 _b+=q:$/  
JG%y_ Qy?K  
1. 仿真 lKo07s6u  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 wf4?{H  
2. 计算 }B=`nbgIG7  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 sLGut7@Sg  
3. 研究 +Ar=89  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 l.r i ]e  
F;Q8^C0e*c  
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。 -^m]Tb<u  
应用示例详细内容 c$.h]&~dN  
系统参数 Q+ r4  
H"_ZqEg  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 VTOZ #*f  
>wiW(Ki}  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 ;++CMTza]  
VKW9Rn9Qg  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 l6^IX0&p  
C]ev"Am_)  
2. 说明:光源 ou;E@`h;x  
UADD 7d  
%F'*0<  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 D$W&6'  
 因此,相干长度大于1m & 5!.!Z3  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 &tT*GjPwg;  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 P&Vqr  
Q/oel'O*x  
$q_e~+SXT  
6xk~Bt  
3. 说明:光源 E1(2wJ-3"  
bL: !3|M  
F dR!jt  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 >7yOu!l  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 |D `r o  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 vs3px1Xe#  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
s8,N9o[.~P  
4. 说明:光学元件 r|U'2+vn  
Bvke@|]kW  
yi7m!+D3  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 VqzcTr]_  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 N# o" W  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 bo]xah|."j  
 透镜材料为N-BK7。 Z83A1`!.|  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 6#egy|("nF  
)<w`E{q  
Y|eB;Dm1q  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 =|lw~CW  
Ij+ E/V  
GtQ$`~r  
 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)。 {0J TN%e  
 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] )sWC5\  
0/".2(\}T  
%nU8 Ca  
5(@P1Bi  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] ?W  l=F/  
6. 分光器的设置 >Qk4AMIO  
rFY% fo  
 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 L B:wo .X  
7. 合束器的设置 9mdp \A  
kHj|:,'sV  
eGZ{%\PH<  
 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。 FX+;azE7  
.8[Db1W  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 Y9h~ hD  
$S~e"ca1  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 PCxv_Svf  
应用示例详细内容 'g<0MOq{  
仿真&结果 obUX7N  
B^W0Ik`m  
1. 结果:利用光线追迹分析 v!oXcHK/  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 7x *]  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
IuJj ;L1  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 B+y r 6Q.  
. }QR~IR'  
N7A/&~g5L  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 Gy*6I)l  
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
&yFt@g]  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 P{ AJH1  
-rYOx9P4  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 ^j1?LB  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
K1S)S8.EZ8  
4. 对准误差的影响:元件平移 dpHK~n j\_  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 ^rd]qii"  
 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 sxq'uF(K  
]AlRu(  
vi+k#KE  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 ;U6z|O7L  
GT|=Kx$;  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 F<wwuCbF  
vh8{*9+  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 $<jI<vD+:  
/aa'ryl_%  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 N :E7rtT,M  
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。 ]|cL+|':y  
!b<c*J?f  
扩展阅读 \M4/?<g  
1. 扩展阅读 pVTx# rY  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 (/J$2V5-  
 开始视频- 光路图介绍 8$ dJh]\Y  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 $xT'cl/IH  
 其他测量系统示例: &M$s@FUY  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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