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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)
4aKy]zPoE  
' qS!n  
应用示例简述 .tsB$,/  
*3Z#r  
1. 系统说明 bA,D]  
a Z, Wa-k  
 光源 !iOu07<n&D  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) x:lf=D lA  
 元件 &2pM3re/f  
— 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 ?7a[| -  
 探测器 W<7Bq_L[|  
— 干涉条纹 S @($c'  
 建模/设计 b"bj|qF~E  
— 光线追迹:初始系统概览 >[=`{B  
— 几何场追迹加(GFT+): f+AIxSw  
 计算干涉条纹。 H`@7o8oj1  
 分析对齐误差的影响。 $, 42h  
_lqAxWH  
2. 系统说明 J<@]7)|U  
参考光路 }C#d;JC  
j,jUg}b  
{v(|_j&:o  
3. 建模/设计结果 C( ;7*]  
<:-&yDh u  
I =pdjD  
4. 总结 +?tNly`  
gk%ye&:f  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 TA7w:<  
`<G+ N  
1. 仿真 UU`qI}Ys8F  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 WLH2B1_):  
2. 计算 ,fFJSY^  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 Qz;" b!  
3. 研究 W>Kn *Dy8~  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 H5)WxsZ R  
r; !us~  
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。 >=Veu; A  
应用示例详细内容 |lY8u~%  
系统参数 ' ?t{-z,  
enM 3  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 ppA8c6  
7\lc 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。 2=RDAipf59  
'#?hm-Ga  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 5Z{[.&x  
Ye\%o[X  
2. 说明:光源 `h#JDcT;a  
><HXd+- sd  
59u7q(  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 s!Vtw p9  
 因此,相干长度大于1m 9UX-)!  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 $2 0*&4y^  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 :+n7oOV  
EIAT*l:NW  
w:Vs$,  
ruVm8 BO  
3. 说明:光源 kJ >B)  
r38CPdE;}  
:tMWy m  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 = 8n*%NC  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 JaEyVe  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 WqAP'x 1  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
HU'}c*d]  
4. 说明:光学元件 ;2^=#7I?  
F7d f  
4e4$AB"  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 @ggM5mm  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 [z?XVl<  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 BScysoeD  
 透镜材料为N-BK7。 aj:+"X-;  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 ZtiOf}@i\  
<W1!n$V ]  
s_|wvOW)'  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 aG!!z>  
p n)5neX{  
b^ZrevM  
 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)。 5m/r,d^H  
 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^(0,L  
#"jWPe,d  
Q"\[ICu!,  
t}K?.To$  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] SU1, +7"  
6. 分光器的设置 L/shF}<  
OT zh=Z^r  
 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 p 7sYgz  
7. 合束器的设置 7be?=c)+"  
\J6T:jeS,  
|tmD`ndO  
 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。 nHhg#wR  
SYyH_0N  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 I".r`$XZ  
yRAb HG,c  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 @$aCUJ/mE  
应用示例详细内容 x;N?'"GP  
仿真&结果 NLj0\Pz|B  
<I} k%q'  
1. 结果:利用光线追迹分析 St?vd+(>  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 9yQ[*  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
xv /w %  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 P5Fm<f8\  
7oUYRqd  
lA{Sr0f TP  
 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。 *Owq_)_ (|  
 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。
7eY*Y"GX  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 .NabK  
&u8BGMl2  
 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°。 _M 7AQ5  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
K@h v[4  
4. 对准误差的影响:元件平移 upWq=_  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 O,7P6  
 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。 6$IAm#  
o rEo$e<  
.n"aQ@!  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 J^u8d?>r  
KktQA*G  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 XI pXP,Yy  
n U/v(lN  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 pbu8Ib8z  
?g!py[CrE  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 *.20YruU;j  
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。 ]NN9FM.2b/  
7D4P= $UJp  
扩展阅读 2mI=V.X[&  
1. 扩展阅读 FFPO?y$  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 WJ=^r@Sf  
 开始视频- 光路图介绍 @HR]b^2E  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 poeKY[].  
 其他测量系统示例: ^;N +"oq!y  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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