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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)
V=4u7!ha  
(bFWT_CChz  
应用示例简述 3zA=q[C  
gqdB!l4  
1. 系统说明 )]b@eGNGj  
ua|Z`qUyq  
 光源 _ K+V?-=  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) 30(m-D$K>9  
 元件 1xdESorX(  
— 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 Ddl% V7  
 探测器 E"1 ;i  
— 干涉条纹 ul=a\;3x#|  
 建模/设计 Sp~Gv>uMK  
— 光线追迹:初始系统概览 Z:Y.":[ Qi  
— 几何场追迹加(GFT+): t6%xit+  
 计算干涉条纹。 h>^jq{yu  
 分析对齐误差的影响。 VVQ74b  
E2h;hr;W  
2. 系统说明 0o=6A<#x  
参考光路 a,57`Ks+n<  
qgC-@I  
[%iUg\'7d  
3. 建模/设计结果 d1uG[  
%$Jq t  
=wlm  
4. 总结 CVGOX z  
{80oRD2=Q  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 Xc9p;B>^Ts  
n<%=~1iY+  
1. 仿真 /8WpX  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 FU (}=5n  
2. 计算 4l%?mvA^m  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 tJ h3$K\  
3. 研究 3!"b guE  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 YM`:L  
D*XZT{1g  
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。 -lP )  
应用示例详细内容 ||'i\X|[  
系统参数 lC /Hib  
qr'x0r|<>  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 %TW% |"v  
[V2omSZo  
 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。 <wUD  
4Wi8 $  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 n?ZL"!$  
kyRh k\X  
2. 说明:光源  \8>  
2|0Qk&  
]F"(OWW  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 z<yNG/M1>U  
 因此,相干长度大于1m [V> :`?  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 daA47`+d  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 &O+sK4 P  
kW<Yda<a  
.Ca"$2  
vgh ^fa!/  
3. 说明:光源 KdOh'OrT9.  
xZ.~:V03\t  
Q SHx]*)  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 D4=..;  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 x9x#'H3  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 [)Z 'N/;0  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
[):{5hMA  
4. 说明:光学元件 6?3/Ul }  
3~[`[4n^  
h*;g0QBkl  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 )K>Eniou  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 laUu"cS  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 [K/O5_  
 透镜材料为N-BK7。 tr6jh=  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 w+Z--@\  
RLYU\@kK?  
8iMF8\  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 XKz;o^1a^  
~-XOvKJb  
EX`"z(L  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 1s{ISWm  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] ?1GY%-  
55 S\&Ad$  
Q!4i_)rM  
wF|0n t  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] @k=cN>ZMc  
6. 分光器的设置 U0NOU#  
0Y2\n-`z  
 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 5x*5|8  
7. 合束器的设置 5SoZ$,a<e  
t{/hkXq]  
<Vz<{W3t  
 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。 Ni+3b  
vVI6m{zYV  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 a{<p '_  
[8,PO  
 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~BE\  
应用示例详细内容 cU7rq j_  
仿真&结果 Hze-Ob8  
lp,\]]  
1. 结果:利用光线追迹分析 ./5jx2V  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 o .l;: Un  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
,/i_QgP  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 FhWmO  
R;H?gE^m-  
r8IX/ ,  
 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。 M,crz  
 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。
Vo #:CB=8  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 7SBM^r}  
|J:$MX~  
 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°。 Uh>.v |P6  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
! mm5I#s  
4. 对准误差的影响:元件平移 y)6,0K {k  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 ?Q@L-H`  
 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。 3>i>@n_  
CXTt(-FT  
*i`v~ >  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 RXBb:f  
b& V`<'{  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 O~.U:45t  
U);OR  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 {T&v2u#S  
f Gb7=Fk  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 L59bu/LfL  
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。 g]za"U|g  
[_h%F,_ A  
扩展阅读 ]$3+[9x'  
1. 扩展阅读 ^Z2kq2}a  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 Yj) e$f  
 开始视频- 光路图介绍 cFLd)mt/  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 (zY *0lN  
 其他测量系统示例: NUMi])HkN  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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