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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)
8W?dWj  
'A3skznX{  
应用示例简述 |K06H ?6X  
kFV, Fg  
1. 系统说明 \6JOBR  
y!.jpF'uI  
 光源 m<#12#D  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) .\glNH1d  
 元件 vIbM@Y4 '?  
— 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 3m` >D e  
 探测器 jWv'`c  
— 干涉条纹 _Uq' N0U  
 建模/设计 }Mt1C~{(  
— 光线追迹:初始系统概览 $ VP1(C  
— 几何场追迹加(GFT+): >[,eK=  
 计算干涉条纹。 X3X_=qzc  
 分析对齐误差的影响。 z+yIP ?s}(  
\/o$io,kV  
2. 系统说明 (Y@T5-!D  
参考光路 mV$ebFco0  
o1x1SH  
}|Mwv $`  
3. 建模/设计结果 -` U |5  
x9 %=d  
%BP>,E/w  
4. 总结 MmR6V#@:  
(^m] 7l  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 P*O G`%y  
C; N6",s!  
1. 仿真 dD=$$( je  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 +*:mKx@Nw  
2. 计算 MQ-u9=ys  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 MK=oGzK  
3. 研究 .qO4ceW2-~  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 )hXTgUZa  
+*]$PVAFA  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 D=TS IJ@  
应用示例详细内容 t?4H9~iH  
系统参数 gHrs|6q9  
dm4Q'u  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 <gkE,e9  
Q=`yPK>{$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。 Mh.1KI[t  
m9DFnk<D  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 X8$Mzeq  
L7-BuW}&  
2. 说明:光源 Mw/9DrE7/  
oAQQ OtpZN  
c\{N:S>  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 c$Kc,`2m7  
 因此,相干长度大于1m 4]h/t&ppq  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 ,Vhve'=*2  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 7__[=)(b2X  
 AG@gOm  
)4L2&e`k)(  
lFnls6dp  
3. 说明:光源 ub-3/T  
wtTy(j,9  
QnWE;zN[7A  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 H5}61JC/z  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。   3%kUj  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 pAE (i7  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
h;gc5"mG  
4. 说明:光学元件 ,a?)O6?/  
n1."Qix0  
]y_ :+SHc  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 HAxLYun(3w  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 'x*C#mt  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 JU?;Kq9R  
 透镜材料为N-BK7。 Qr$'Q7  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 2/&=:,"t,B  
.xJ54Vz  
IA2VesHb  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 lYG`)#T  
L|CdTRgRCB  
MzIDeZ  
 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)。 23gN;eD+m6  
 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] =!'9TS  
3Z XAAV  
$hhXsu=  
F1#{(uW  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] 8z`ZHn3=  
6. 分光器的设置 GW,EyOE+~  
u#76w74  
 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 ~ WWhCRq  
7. 合束器的设置 u cpU $+  
J!uG/ Us  
s2O()u-  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 A8'RM F1  
N%dY.Fk  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 ;ElCWs->\  
J@5iD  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 }Va((X w  
应用示例详细内容 [c,V=:Cq  
仿真&结果 gi!_Nz  
Fv^zSoi2  
1. 结果:利用光线追迹分析 `K{}  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 JwSF}kNs}  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
pP| @Z{7d`  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 "\o#YC  
t "VT['8  
_k@cs^  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 1-y8Hy_a2  
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
50_[hC&C)  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 HMd?`  
)\1>)BJq  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 2I B{FO/  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
<x}wy+SG  
4. 对准误差的影响:元件平移 KhR3$|fH<  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 DTezG':  
 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。 ^Q8yb*MN  
al[^pPKZ  
5;)^o3X>  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 '4'Z  
kkl'D!z2g  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 p"0#G&-  
9k6s  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 PNm@mC_fh  
ai<qK3!O  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 gv67+Mf  
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。 {"]!zL  
38w^=" -T  
扩展阅读 yY#h 1  
1. 扩展阅读 Kd oI  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 chICc</l&  
 开始视频- 光路图介绍 ](JrEg$K  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 cSPQ NYU:  
 其他测量系统示例: T~3{$  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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