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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)
c^i"}2+  
H1aV}KD  
应用示例简述 v_?s1+w  
2LhfXBWf  
1. 系统说明 ak~=[7Nv  
"N?%mCPI  
 光源 +YGw4{\EL  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) m;;0 Cl  
 元件 o 2[vM$]  
— 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 o<C]+Nt,@  
 探测器 f:x9Y{Y  
— 干涉条纹 FgFJ0fo  
 建模/设计 &cv@Kihq(  
— 光线追迹:初始系统概览 hQd@bN8  
— 几何场追迹加(GFT+): QN{}R;s  
 计算干涉条纹。 ::3iXk)  
 分析对齐误差的影响。 FUW(>0x?  
iylBK!ou  
2. 系统说明 0)6i~MglY  
参考光路 !s#'pTZk4  
dy2_@/T7  
Y|GJp h  
3. 建模/设计结果 a in#_H  
[*Aqy76Qa  
4Vb}i[</  
4. 总结 cuV8#: i  
L5-T6CD  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 p]1yd;Jt  
? $)x$nS`  
1. 仿真 +q`rz  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 %-1BA *J`|  
2. 计算 A-Q{*{^#  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 `uM0,Z  
3. 研究 -H ac^4uF  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 &6,Yjs:T m  
n!l./>N  
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。 (dLE<\E  
应用示例详细内容 g "K#&  
系统参数 ^.Ih,@N6  
,E/Y@sajn+  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 ?'ez.a}  
/A[oj2un  
 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。 T/Wm S?  
iSZctsqE  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 /IrR,bvA  
U'Ja\Ek/f  
2. 说明:光源 (A]m=  
f'zU^/$rf  
Bp$+ F/  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 {l*&l2  
 因此,相干长度大于1m :EQme0OW  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 O%fp;Y{`  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 w ~L\Ebg  
.5KC'?  
@ (u?=x;  
Ddm76LS  
3. 说明:光源 4U! .UNi  
<*r<+S   
iw~V_y4  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 |U#w?eE=  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 &JXHDpd$a^  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 $cJN9|$6  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
'4^V4i  
4. 说明:光学元件 zI2KIXcc  
O)RzNfI^`N  
AHMV@o`V  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 /|u]Y/ *  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 "k6IV&0 3x  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 [b k&Nd[  
 透镜材料为N-BK7。 49J+&G?)j  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 8SCW.;0  
$?/Xk%d+  
FbCZV3Y  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 |`(?<m  
X%9xuc  
q5\LdI2  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 4QKE{0NE  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] >NOYa3  
"! 6 B5Oz  
4 _U,-%/  
MZP><Je&  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] 1=q?#PQ  
6. 分光器的设置 5KH'|z  
0h@%q;g  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 18/@:u{  
7. 合束器的设置 Y"/UYxCm|&  
 > ^v8N  
0rm;)[SjF  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 syN b0LR  
55\X\> 0C7  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 WGG) mh&-  
V\M!]Nnxr  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 V+a%,sI  
应用示例详细内容 )p^jsv.  
仿真&结果 ge {4;,0=  
Ae_ E;[mj  
1. 结果:利用光线追迹分析 x"wM_hl5L  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 K7O? {/  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
vK.4JOlRF  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 9c;lTl^4;  
?jn6Op  
wIR[2&b  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 iBiA0 W  
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
j_WF38o  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 qp_ `Fj:  
CG>2 ,pP,  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 !zkEh9G  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
IV)W|/.  
4. 对准误差的影响:元件平移 cKYvRe  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 lPN< rgg  
 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 '=b&)HbeK  
OI}HvgV^!  
pvR& ~g  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 Y&Lk4  
U}wq~fD  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 Cm}UWX  
P_lcX;O  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 K9M.+d4  
>hL'#;:f#  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 \\G6c4 fC  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 'MQGR@*  
[pWDhY  
扩展阅读 PRlo"kN  
1. 扩展阅读 x0;}b-f  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 pVa|o&,  
 开始视频- 光路图介绍 FuiW\=^  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 x-#9i  
 其他测量系统示例: R"t$N@ZFb  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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