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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)
/ZUKt  
?k CK$P  
应用示例简述 6*J`2U9Q  
^OnU;8IC  
1. 系统说明 ;!v2kVuS]  
vd6Y'Zk|F6  
 光源 PbvRh~n  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) 7Ps I'1v  
 元件 n,q+EZd  
— 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 d[9c6C:<q  
 探测器 jeXv)}  
— 干涉条纹 sKVN*8ia  
 建模/设计 D6=Z%h\*  
— 光线追迹:初始系统概览 !o1{. V9q  
— 几何场追迹加(GFT+): hy3j8?66  
 计算干涉条纹。 B&ItA76  
 分析对齐误差的影响。 (A|Gb2X  
MF)Xc\}0p  
2. 系统说明 a|Io)Qhr  
参考光路 WvQK$}Ax4N  
(LbAP9Zj#f  
osPJ%I`^  
3. 建模/设计结果 Cp` [0v~0  
T[]2]K[&B  
;jS2bc:8a  
4. 总结 #Mkwd5S|L  
veIR)i@dx  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 pLjet~2}iJ  
^m8T$^z>  
1. 仿真 $<cio X  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 U ]jHe  
2. 计算 6 2GP1qH9  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 v6(Yz[  
3. 研究 dfl| 6R  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 onL&lE  
qDHiyg^u  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 t\Pn67t  
应用示例详细内容 ;43Ye ^=  
系统参数 ,WSK '  
g S xK9P  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 H'7AIY }  
k`FCyO  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 E^B*:w3  
+EK(r@eV  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 IA_>x9 (~  
Ja<pvb  
2. 说明:光源 A`_(L|~  
^PA[fL"  
\9k$pC+l  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 DID&fj9m  
 因此,相干长度大于1m 9ZFvN*Zf'  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 &S[tI$  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 hd{Vz{;W  
7yp7`|,p  
B^g+_;  
_%^t[4)q  
3. 说明:光源 $Lg% CY  
rw_T&>!  
/ !J1}S  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 *I,3,zO  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 %SORs(4  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 s 33< }O0  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
n.zVCKN H  
4. 说明:光学元件 KY'"Mg^!  
gNk x]bm  
t95hI DtD  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 Cw;&{jY  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 St/<\Y,wr  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 qZRx,^gd  
 透镜材料为N-BK7。 :(tSL{FO  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 9`{[J['V  
+<&\*VR  
2y; |6`  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 63:0Vt>hZ^  
T3 xr Ua&  
/E>z8 J$  
 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)。 pL`snVz  
 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] CORX .PQ  
J]uYXsC  
}gi>Z  
cGSoAK  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] %-"?  
6. 分光器的设置 E.W7`zl  
bqY}t. Y&"  
 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 w`XwW#!}@$  
7. 合束器的设置 tm\ <w H  
Ycb<'M*jE  
#sit8k`GR8  
 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。 zSta !]  
QrDrd A  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 Mi'Q5m  
K]dqK'  
 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)。 wP3PI.g-g  
应用示例详细内容 Zrfp4SlZZ  
仿真&结果 9/C0DDb  
aM'0O![d  
1. 结果:利用光线追迹分析 o:C:obiQbu  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。  01I5,Dm  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
}i_[wq{E&  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 ~D@pk>I  
F=   
: 4$Ex2  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 U@[P.y~J  
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
g-xbb&]  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 &B3Eq 1A  
[;dWFG"f  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 X?$Eb  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
Lc^nNUzPo  
4. 对准误差的影响:元件平移 QQ@, v@j5  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 >K#Z]k  
 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。 js Tb0  
#V-qS/ q"  
FM9b0qE  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 g=; rM8W  
mm%w0dOb"  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 qcke8Q  
<Xw 6m$fr:  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 en7i})v\".  
:YjOv  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 hXS'*vO"  
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。 S|;a=K&hS  
xTD6?X'4  
扩展阅读 7=om /  
1. 扩展阅读 6f 6_ztTL  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 ;~z>GJox  
 开始视频- 光路图介绍 -a3+C,I8g  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 `]]gD EPG{  
 其他测量系统示例: P,h@F+OZN  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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