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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)
P+(i^=S  
:T@r*7hNT  
应用示例简述 NiSO'=y$n  
7$uJ7`e  
1. 系统说明 qx)?buAij  
:td ~g;w  
 光源 SW 8x]B  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) U ?b".hJ2  
 元件 Pq p *  
— 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 m $dV<  
 探测器 FN87^.^2S  
— 干涉条纹 mG2'Y)Sz  
 建模/设计 J"CJYuGW,  
— 光线追迹:初始系统概览 'Pd(\$ZY  
— 几何场追迹加(GFT+): ;_"U "?h_J  
 计算干涉条纹。 *yaw$oB  
 分析对齐误差的影响。 {qpi?oY  
\:_3i\2p  
2. 系统说明 f~h~5  
参考光路 \k@$~}xD,  
IOl+t,0x&  
l54 m22pfv  
3. 建模/设计结果 -j`LhS~|  
W`)<vGn=Y  
eph)=F$  
4. 总结 F4C!CUI  
tw K^I6@  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 `DW2spd  
0Y+FRB ]u  
1. 仿真 + ,4" u  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 `=)2<Ca;~@  
2. 计算 ~}ovuf=%  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 uh3) 0.nR  
3. 研究 )N !>=  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 [c&B|h=>  
%JL]; 4'  
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。 5W? PCOh\  
应用示例详细内容 jgu*Y{ocm  
系统参数 k4\UK#ODe  
L ^J- ("e_  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 6(V /yn ~  
S]>wc yy=n  
 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。 -j2 (R?a  
`dkV_ O0  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 #bnb ': f  
+s[\g>i  
2. 说明:光源 l* dV\ B  
On_@HQ/FI  
7[#xOZT  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 x?,9_va]  
 因此,相干长度大于1m `lpz-"EEV  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 4ne5=YY *  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 '+y_\  
fw-\|fP  
:}}%#/nd  
J%rP$O$  
3. 说明:光源 dJuD|9R  
C*kK)6v `  
3'I^lc  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 #2p#VQh  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 PS>x,T  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 :7.Me ;RA  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
LDj<?'  
4. 说明:光学元件 RrV>r<Z"Q  
WrGK\Vw[  
oF:v JDSS  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 /pH(WHT+/H  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 -apXI.  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 ,J =P,](  
 透镜材料为N-BK7。 #J\rv'  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 3z =^(Y  
MN8H;0g-  
ii|? ;  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 ).412I  
sH#X0fG  
v syWm.E  
 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)。 3c'#6virz  
 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] #Z,E><t  
iAn'aW\TF  
UmU:j@ xvg  
+g*k*e>l  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] K`%tGVY  
6. 分光器的设置 -.I4-6~  
(U1]:tZ<.  
 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 KM,|} .@:  
7. 合束器的设置 QrYa%D+  
} (FPV*mS  
k-LEI}h  
 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。 )q~DTR^z-  
Kyg=$^{>G  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 vv0Q$ O->  
2B1xUj ]  
 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)。 a>mMvc"  
应用示例详细内容 s<QkDERMX  
仿真&结果 EM j;2!  
u0s8yPA  
1. 结果:利用光线追迹分析 fRZ KEIyk  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 cDEJk?3+  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
G7LIdn=  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 vG.9 H_&  
d=O3YNM:v  
4\otq%Y  
 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。 NaUr!s  
 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(x9S'H3l  
3. 对准误差的影响:元件倾斜  \[:/CxP  
n]Li->1  
 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°。 /*)Tl   
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
G5.nPsuM   
4. 对准误差的影响:元件平移 E;Y;r"  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 =<z.mzqu5  
 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。 ;az5ZsvN D  
l1=JrpCan  
K{fsn4rk  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 LaMLv<)k  
2{,n_w?Wy  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 xJ8%<RR!t  
&} 6KPA;  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 T(?HMyg3  
W;6vpPhg#!  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 ?DV5y|}pj  
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。 Mz]: }qmFA  
 :nY 2O  
扩展阅读 tB7}|jC  
1. 扩展阅读 GwU?wIIj^  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 WCJxu}!  
 开始视频- 光路图介绍 F/c$v  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 Y5q3T`x E  
 其他测量系统示例: qO1tj'U<  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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