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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) \K55|3~R ^_n(>$
EK 应用示例简述 5@6F8:x}V l 'm!e '7_ 1. 系统说明 m>DBO|` Xnpw'<~X 光源 $zKf>[K — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) PS**d$ S 元件 l*^c?lp) — 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 h:[%' htz 探测器 f
}P6P>0T — 干涉条纹 Gg$4O 8 建模/设计 \$$DM"+:;H — 光线追迹:初始系统概览 <>%2HRn<u — 几何场追迹加(GFT+): oP!oU2eqK 计算干涉条纹。 ,Y ./9F 分析对齐误差的影响。 @T)kqT ~x4]^XS 2. 系统说明 C/_Z9LL?F 参考光路 !59u z4  =*>ri B
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X 3. 建模/设计结果 [3o^06V8j 5L!EqB>m; zsOOx%
+ 4. 总结 fAYp\k OiI29 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 WCRGqSr4
j2^Vz{ 1. 仿真 >>%m,F[ 以光线追迹对干涉仪的仿真。 Pg4go10| 2. 计算 @?e+;Sx 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 OXDEU. 3. 研究 29z$z$l4 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 hX4V}kj q|h#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析。 jJbS{1z 应用示例详细内容 DsX+/)d 系统参数 s`#g<_ {X E/OfkL*\ 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 W<Ri(g- r?7tI0 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。 _O#R,Y2# zPm|$d 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 vLI'Z)\ Xnc?oT+ 2. 说明:光源 ;x,yGb`
9q[d?1 d
RIu A)0s 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 ,B 2p\ 因此,相干长度大于1m Ky[s&>02 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 tY@+d*u 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 tXfXuHa _kEU=)Xe
Fzmc#? ,76Q*p 3. 说明:光源 s+0n0C mlLx!5h= tfIUH'Ez> 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 2=,O)g 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 br;~}GR_h 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 %t*KP= @ 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 <g$b M;6% 4. 说明:光学元件 I+eKuWB k5g vo UX24*0`\~ 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 0JE*| CtK 位相延迟平板材料为N-BK7。
#sm@|'Q% 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 ?G>E[!8ev 透镜材料为N-BK7。 *E|#g 其中心厚度与位相平板厚度相等。 gY {/)" sq_
yu( ^]k=*>{
R 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 Ex<@: Yij_'0vZ f]NaQ!.
7 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)。 L'HO"EZFj 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] nTv^][ |33_=" o*5b]XWw ~--b#o{ [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] }6To(* 6. 分光器的设置 :Qu.CvYF h'B0rVQia> 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 SoHw9FtS 7. 合束器的设置 t=IM"ZgfL C]a iu t vp kc; 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。 af_bG; PG{"GiZz= 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 Bq~?!~\?. 04c`7[ 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)。 0zpA<"S 应用示例详细内容 zB8J|uG 仿真&结果 ~.Er Wb#ON|.2 1. 结果:利用光线追迹分析 QSx4M 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 r!c7{6N 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 3oC^"723 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 Q"k #eEA w|U7pUz (m() r0:@ 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 vyvy 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。 DI\^&F)3T2 3. 对准误差的影响:元件倾斜 ^.~ F_ Ubv_a 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°。 snVeOe#'S 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 ,#.9^J 4. 对准误差的影响:元件平移 b?:SCUI 元件移动影响的研究,如球面透镜。 eY\!}) 5 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。 =c#;c+a Lf+3nN =k2"1f~e 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 2 W Wr./q n ==+NL 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 Es&'c1$^s U=N]XwjVK< 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 l j %k/u 4EFP*7X 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 !}J19]\ 利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 eR!K8W q;<Q-jr&O 扩展阅读 0E`6g6xMS 1. 扩展阅读 ;f[@zo><r 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 tVHQ$jJY% 开始视频- 光路图介绍 u4~(0 - 参数运行介绍- 参数优化介绍 r' J3\7N!u 其他测量系统示例: ]Czq
A c - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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