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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)
42 rIIJ1A  
leJ3-w{ 2  
应用示例简述 `$r?^|T  
\Xg`@JrTM  
1. 系统说明 ^aL> /'Y#|  
,,V uvn  
 光源 !p 70g0+  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) 8j@ADfZ9  
 元件 S%w67sGl4n  
— 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 I8:G:s:  
 探测器 zXeBUbVi  
— 干涉条纹 "(E%JAwZ^W  
 建模/设计 I,?!NzB  
— 光线追迹:初始系统概览 ? )"v~vs  
— 几何场追迹加(GFT+): R #m1Aa  
 计算干涉条纹。 ;:ocU?  
 分析对齐误差的影响。 ']vMOGG  
O u{|o0  
2. 系统说明 vP/sG5$x  
参考光路 boIFN;Aq"  
ko T: r  
z~yLc{M  
3. 建模/设计结果 Z , 98  
-.7UpDg~  
X#u< 3<P  
4. 总结 5ZHO+@HiFH  
@XX7ydG5  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 a(+u"Kr z  
!Ka~X!+\  
1. 仿真 KKJa?e`C  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 VN<baK%]  
2. 计算 2rX}A3%9^^  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 X\]Dx./  
3. 研究 Zq\ p%AU9  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 |>=\ VX17  
v!rOT/I  
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。 yI*h"?7T  
应用示例详细内容 ;?!pcvUi  
系统参数 [E/^bM+  
0,[- 4m  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 %J|xPp)  
+Ram%"Zwh  
 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。 wHhIa3_v  
\W})Z72  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 #'h(o/hz&&  
=zKbvwe%X  
2. 说明:光源 L~L]MC&  
kv?j]<WN  
gd\b]L?>O  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 {]:B80I;2  
 因此,相干长度大于1m [fXC ;c1  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 k.w}}78N2N  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 \b|Q`)TK  
pB0Do6+{  
` oXL  
{c:ef@'U  
3. 说明:光源 2/FH9T;e".  
T1~,.(#  
%p.hwgvnp  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 Jl^THoEL  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 &5;y&dh  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 ZlsdO.G  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
G@]|/kN1y  
4. 说明:光学元件 _<G%  
}=^Al;W  
;Ajy54}7  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 ^Dhu8C(  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 ]%/a'[  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 h\$juIQa  
 透镜材料为N-BK7。 $ *^E  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 b'~IFNt*^  
J*CfG;Y:  
mdD9Q N01  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 -)ag9{*  
$5m_)]w4a  
#pw=HHq*(  
 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)。 V{G9E  
 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] W&(98}oT  
B3|rO  
;P4tqY@  
hV4B?##O  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] k/ ZuFTN  
6. 分光器的设置 E$8 4c+  
-#?p16qz5  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 mh8~w~/[  
7. 合束器的设置 tqo!WuZAj  
|K6hY-uC  
Yl6\}_h`  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 A/"p PO  
xiPP&$mg  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 f@a@R$y  
ku}I; k |  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 b,#E.%SLw  
应用示例详细内容 P>t[35/1  
仿真&结果 [#R<Z+c  
'qg q8  
1. 结果:利用光线追迹分析 %Sdzr!I7*  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 :{v:sK  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
R?Or=W)i  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 '{:Yg3K  
cAE.I$T(  
-cHX3UAEI  
 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。 \o j#*aL^  
 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。
r. :H`  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 pMX#!wb  
Bu$GCSrX  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 6A& f  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
e[@q{.  
4. 对准误差的影响:元件平移 1=t\|Th-  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 RZ[r XV5  
 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 #)BdN  
&,Xs=Lv mq  
.baS mfc  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 !Ax7k;T  
WM}bM] oe  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 sQS2U6  
w^&TG3m1~  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 hsQrHs'k  
f#p.=F$  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 B94mh  
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。 ~qiSkG  
P~0d'Oi  
扩展阅读 8F<Qc*'  
1. 扩展阅读 7 '@l?u/6  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 %Iv0<oU  
 开始视频- 光路图介绍 iD|"}}01  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 'H`_Z e<  
 其他测量系统示例: `C`_2y8  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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