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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)
4+v~{  
)j6S<mn  
应用示例简述 /x$jd )C  
3c9v~5og4  
1. 系统说明 s?0r\cc|:  
{_k 6t  
 光源 \BJnJk!%  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) A\4 Gq  
 元件 >St  
— 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 [;|g2\  
 探测器 i&_sbQ^  
— 干涉条纹 :$P < e~z'  
 建模/设计 "B+M5B0Z  
— 光线追迹:初始系统概览 .Ta$@sPh}  
— 几何场追迹加(GFT+): zlSwKd(  
 计算干涉条纹。 1 #EmZ{*  
 分析对齐误差的影响。 , / 4}CM  
'BUdySng  
2. 系统说明 60`y=!?f  
参考光路 tM@TT@.t~  
dX+DE(y  
xhimRi  
3. 建模/设计结果 zEks4yd  
VaQ}XM  
?dxhe7m  
4. 总结 D}3E1`)W  
R \`,Q'3  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 c-s ~q/  
0 'L+9T5  
1. 仿真 mg#+%v  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 bZtjg  
2. 计算 0Q>Yoa 11  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 0|4XV{\qT$  
3. 研究 O"Xjv`j:  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 T[<9Ty'^  
t%8*$"~X  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 .^Ek1fi.  
应用示例详细内容  : [AW  
系统参数 y YF80mnJz  
T_B$  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 ri\r%x  
OF DPtJwV  
 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。 F'`L~!F  
hg\$>W~ 2  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 fmloh1{4  
FQ O6w'  
2. 说明:光源 m\jp$  
F!SmCE(0x  
(wbG0lu  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 Lww0LH >  
 因此,相干长度大于1m 9nd'"$  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 E5 Y92vu  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 A:;KU  
NCl={O9<j  
T.&^1qWWA  
4'_uN$${$  
3. 说明:光源 f+gyJ#R`  
>B~p[wh0  
U24?+/5D]  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 PW.W.<CL  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 r%TgZ5~u  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 BBy/b c!  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
]A!Gr(FHQ  
4. 说明:光学元件 *a+~bX)18  
~W`upx)j  
9~u1fk{  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 %iF< px?Vc  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 9~>;sjJk  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 :Fm+X[n  
 透镜材料为N-BK7。 Q=w\)qJ  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 qW7S<ouh  
-bKli<C  
+hK Qha!*  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 \.Q"fd?a_D  
{)jQbAr(G  
G~^Pkl3%T  
 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)。 6)DYQ^4y  
 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] yjN|PqtSV  
n;!t?jnf.  
P3@[x  
AA yzT*^  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] | F: ?  
6. 分光器的设置 @\[&_DZ  
VJJw"4DJ  
 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 ywCE2N<-V?  
7. 合束器的设置 :2  
A^o  
"K~+T\^|k  
 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。 dkRJ^~  
0UlaB sv  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 m",$M>  
^=Up U B  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 hC5ivJ  
应用示例详细内容 {f)",#  
仿真&结果 sx(yG9  
hwkol W  
1. 结果:利用光线追迹分析 [YJP  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 3P'.)=}  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
ILTd*f  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 j'CRm5O  
4$ejJaE  
4z[Z3|_V  
 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。 uVOOw&q_  
 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。
8|V6RgA%  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 >^> \y8on  
h^34{pKDn  
 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°。 Qh)@-r3  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
0>Ecm#  
4. 对准误差的影响:元件平移 U*v//@WbH  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 nM)]  
 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。 4d9i AN  
`%F.]|Y0  
PS(9?rX#+  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 /gXli)  
o&gcFOM22  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 j:$2 ,?|5  
5GT,:0  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 GeZwbJ/?B  
yIqsZJj  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 Z4bN|\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。 1OE^pxfi>  
$U"/.Mh\  
扩展阅读 :3{@LOil^  
1. 扩展阅读 =@V4V} ?  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 B>#zrCD  
 开始视频- 光路图介绍 8uS1HE\%  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 w0tlF:Eg  
 其他测量系统示例: @wZ`;J%  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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