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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)
: 8j7}'  
$qr6LIKGw  
应用示例简述 Qclq^|O0  
'e*w8h  
1. 系统说明 w3"L5;oH  
_yUYEq<`  
 光源 ^a`3)WBv8  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) ]j>`BK>FE  
 元件 |`Noj+T47I  
— 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 122s 7A  
 探测器 }#u #m.  
— 干涉条纹 ~".@;Q  
 建模/设计 +}M3O]?4  
— 光线追迹:初始系统概览 UgK c2~  
— 几何场追迹加(GFT+): <ShA_+Nd  
 计算干涉条纹。 x{8h3.ZQ,  
 分析对齐误差的影响。 N6of$p'N  
: \qapFV  
2. 系统说明 0 }qlZFB  
参考光路 ;1PJS_@rX  
5-$D<}Z  
d@1^U9sf  
3. 建模/设计结果 ^9Cu?!xu0  
-aVC`  
>p@b$po  
4. 总结 2_)UHTwsK  
~Gz9pBv1  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 s2NBYDi$?  
%7}j|eS)G  
1. 仿真 PZJ9f8 V  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 YI;iG[T,&  
2. 计算 TEY~E*=}$  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 }zf!mlk  
3. 研究 ~gW^9nWYU  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 kyvl>I0q@  
UWqD)6  
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。 K)! ^NT  
应用示例详细内容 Xpn\TD<_I  
系统参数 pvUV5^B(M  
-,b+tC<V)0  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 S} OO)  
M*ZN]9{^.  
 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。 Ikf[K%NKn  
|u^S}"@3sU  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 DE/SIy?  
&e:+;7  
2. 说明:光源 [%^sl>,7  
85H \v_[  
>@Ht*h{~  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 +Tu?PuT7k  
 因此,相干长度大于1m (^y"'B  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 ]#^v754X^T  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 8$A0q%n  
_Iav2= 0Wi  
]q{_i   
1J/'R37lP  
3. 说明:光源 &xN+a{&  
I2}eFz&FE  
"QNQ00[T`>  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 {~F|"v  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 F[Mwd &P@  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 ~[t#$2d}  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
<6Gs0\JB  
4. 说明:光学元件 =dDPQZEin  
,P`NtTN-  
yiC7)=  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 _8u TK%|  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 Wy7w zt  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 rY45.,qWs  
 透镜材料为N-BK7。 15Mtlb  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 ^ZQMRNP{r  
Z>g>OPu  
w=WF$)ZU  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 !Z:XSF[T  
"nu]3zcd  
;un@E:  
 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)。 S \]O8#OX  
 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] "4\  
,.QJ S6Yv  
&=kv69v  
U_5`  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] `_OrBu[  
6. 分光器的设置 bp:`m>4<  
D/."0 #q  
 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 M@.S Q@E  
7. 合束器的设置 K9k!P8Rd  
%}9tU>?F#  
[cd1Mf:[Y  
 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。 1$vGQ  
r9_ ON|  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 ]E<Z5G1HD  
y ;[~(Yg[  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 p!YK~cH[  
应用示例详细内容 .<`)`:n+B  
仿真&结果 Z\CvaX  
Deh3Dtg/k  
1. 结果:利用光线追迹分析 +zMPkbP6  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 |z=`Ur@)  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
J#Hh4Kc  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 W`G bo uxd  
H1kI+YJ@  
R<&Euph  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 ?`U_|Yo  
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
R|\eBnfI  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 "i;.>  
]LC4rS  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 M co:eE  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
F5Xb_&   
4. 对准误差的影响:元件平移 >6 o <Q  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 +QFKaS<sn  
 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 r V%6 8x9  
)- 3~^Y#r_  
:.*Q@X}-I  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 7y|U!r"Y  
L K #A  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 '\#q7YjaL  
=IMmtOvJ  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 2O=$[b3  
DA "V)  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 `Ow]@flLI  
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。 ..8t1+S6]  
<\^o  
扩展阅读 ! *sXLlS  
1. 扩展阅读 4P3RRS  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 PuP"( M  
 开始视频- 光路图介绍 $#h U_vr  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 b \}a   
 其他测量系统示例: ,H7_eVLWR  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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