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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) 5TBI<K @D`zKYwX1 应用示例简述 /7$mxtB5%L tqOi
x/ 1. 系统说明 +V v+K(lh$ iZ[tHw|| 光源 _8K%`6!"Z — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) SP
2 8 元件 *.y' (tj[ — 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 IN^9uL]B 探测器
yeD_j/ — 干涉条纹 _J?SIm 建模/设计 a!Yb1[ — 光线追迹:初始系统概览 5IMSNGS — 几何场追迹加(GFT+): |U[y_Y\a 计算干涉条纹。 Pn TZ/| 分析对齐误差的影响。 0rMqWP PB~_I= 2. 系统说明 EiV=RdL 参考光路 ]>:^d%n,}  Z$K+
7>^ `rWB`q|i<
3. 建模/设计结果 !"4w&bQ 4 9w=kzo GCE!$W 4. 总结 o0;7b>Tv Ph7pd 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 +h[e0J|v{ ;:#U6?=t 1. 仿真 f==*"?6\ 以光线追迹对干涉仪的仿真。 !Cj(A"uqY 2. 计算 `ypL]$cW 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 5]"BRn1* 3. 研究 . A<sr 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 ZL91m`r |Mg }2!/L 利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 6c\DJD 应用示例详细内容 `!c,y~r[ 系统参数 l=Wd,$\ .Vx|'-u 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 kJ8vKcc >_Uj?F: 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。 <%!J? ?R?Grw)`H 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 &G{2s J5{ 1k>naf~O 2. 说明:光源 Z H-5Qy_ N~g%wf@w iPU% /_> 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 /_OOPt=G 因此,相干长度大于1m )1_(>|@oi 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 u( 9X 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 '0Zm#g x YT}>#[
N$'>XtO WFh@%j 3. 说明:光源 rA#s ;:_(7| XM!M%.0WS 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 a;&}zcc* 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 ]31$KBC 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 + zDc 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 )VY10R)$ 4. 说明:光学元件 F!R2_89iy 0ny{)Sd6um 5DSuUEvWcL 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 l:z}; 位相延迟平板材料为N-BK7。 _?Ckq 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 EW;1`x 透镜材料为N-BK7。 e?vj+ZlS$f 其中心厚度与位相平板厚度相等。 [0op)Kn U3VT*nj' Gt'/D>FE0 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 ;Xh5oB\)W 'fl(N2t =AzOnXW: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)。 paYz[Xq 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] -R74/GBg ]Da4.s*mW dgY5ccP 7V/Zr [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] <)J55++ 6. 分光器的设置 0lf"w@/ hG~ Uz 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 cE2R r 7. 合束器的设置 /xf.\Z7< `r9^:TMN .> ,Z kS 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。 EGEMZCdk2 6,zDBax 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 X_!$Pk7ma D0KELAcY 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 |QMT
A5 应用示例详细内容 yW:AVqE)t 仿真&结果 v'$ykZ!Z S}O5l}E 1. 结果:利用光线追迹分析 !&6-(q9 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 ?qIGQ/af& 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 Ul9b.`6 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 6iyt2qkh P1e5uJkd Mi;Tn;3er 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。 /:^tc/5U] 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。 2t.fD@ 3. 对准误差的影响:元件倾斜 L% zuI& q +
p'\(Z( 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°。 HK?Foo? 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 r@;$V_I 4. 对准误差的影响:元件平移 R,XD6' Q 元件移动影响的研究,如球面透镜。 "hfw9Qm 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。 we
@Y w6< ?!rU
|D vDWr|M%``l 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 EyzY2>"^ & | |