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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)
=ZARJ40L  
c=IjR3F  
应用示例简述 \Xg`@JrTM  
^aL> /'Y#|  
1. 系统说明 CSE!Abg  
!p 70g0+  
 光源 MPJ0>Ly  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) S%w67sGl4n  
 元件 9OM&&Ue<E  
— 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 zXeBUbVi  
 探测器 |Fzt| \  
— 干涉条纹 I,?!NzB  
 建模/设计 elb}] +  
— 光线追迹:初始系统概览 /_/Z/D!  
— 几何场追迹加(GFT+): +L}R|ihkI  
 计算干涉条纹。 x>[ gShAV!  
 分析对齐误差的影响。 #r80FVwiD  
;DI"9  
2. 系统说明 !%G;t$U=M  
参考光路 h,2?+}Fn  
>  ,P,{"  
:J6FI6  
3. 建模/设计结果 )$E'2|Gm/  
BKW%/y"  
fH;lh-   
4. 总结 9B1bq#  
KU;m.{  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 8BM[c;-{g`  
VN<baK%]  
1. 仿真 2rX}A3%9^^  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 3_c4+u"6  
2. 计算 {Gr"oO`&"  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 *|/kKvN  
3. 研究 7o`pNcabtz  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 coc :$Sr%  
' ui`EL%  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 (I(k$g[>  
应用示例详细内容 )mRKIM}*W  
系统参数 R~XNF/QMl  
;Q%3WD  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 [$%0[;jtS  
4S,/Z{ J.  
 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。 ;JR_z'<  
Hbz,3{o5  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 }{ "RgT-qG  
y O?52YO  
2. 说明:光源 H6-{(: *<  
ZfIeq<8 _  
xT3l>9i  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 #Xd#Nc j  
 因此,相干长度大于1m &pLCN[a  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 \G &q[8F\  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 .2STBh.;  
V@1K  
I}7= \S/@  
. aqP=  
3. 说明:光源 Zl`sY5{1  
tM{U6k  
uB uwE6  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 7!E7XP6,~>  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 ZlsdO.G  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 l j*J|%~  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
_<G%  
4. 说明:光学元件 6dX l ny1H  
;Ajy54}7  
^Dhu8C(  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 ]%/a'[  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 h\$juIQa  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 $ *^E  
 透镜材料为N-BK7。 H!ISQ8{V  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 J*CfG;Y:  
}X*.Vv A  
'P?DZE  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 $5m_)]w4a  
#pw=HHq*(  
T~'9p`IW  
 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)。 W&(98}oT  
 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] K=C).5=U  
Lg4I6 G  
{^n\ r^5  
*Ad7GG1/u  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] /!Kl  
6. 分光器的设置 (Eoji7U  
aF\?X &|  
 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 Z'sO9Sg8>  
7. 合束器的设置 y:+s*x6Vg  
]tVXao  
2i~qihx5^  
 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。 j?n:"@!G/  
R9z^=QKcH  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 l6Q75i)eF  
5=.EngG  
 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)。 z~BrKdS  
应用示例详细内容 p@7[w@B\c  
仿真&结果 = A !;`G  
y 3O Nn~k  
1. 结果:利用光线追迹分析 B:\TvWbu  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 <KDl2>O  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
*AU"FI> V  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 a/wkc*}}/  
5CsJghTw  
/U%Xs}A)  
 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。 @pD']=d}t  
 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。
x@]pUA1  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 lAwOp  
uvrfR?%QK  
 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°。 AT{ewb  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
,1YnWy *  
4. 对准误差的影响:元件平移 I!;#Nk>  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 E0Vl}b  
 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。 t*)-p:29h  
 -'|pt,)  
THmX=K4=?  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 4JHFn [%  
\8!&X cA  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 ZC1U  
Dn?P~%  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 >, &6zj  
I/s?] v  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 F62arDA  
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。 O>Nop5#o  
X3:-+]6,d  
扩展阅读 B K'!WX  
1. 扩展阅读 URW'*\Xjb  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 "l&sDh%Lk<  
 开始视频- 光路图介绍 B*owV%  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 K`@GN T&  
 其他测量系统示例: 15r<n  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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