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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)
)=~&l={T  
9[.HWe,  
应用示例简述 aRMlE*yW  
a4,V(Hlm  
1. 系统说明 ]UvB+M]Lv)  
u<S`"MR:J  
 光源 -8n1y[  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) fUjo',<s  
 元件 LIID(s!bX  
— 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 rwq   
 探测器 =?OU^ u`C  
— 干涉条纹 8 Rj5~+5  
 建模/设计 *igmi9A  
— 光线追迹:初始系统概览 Z 8rD9 k$6  
— 几何场追迹加(GFT+): i6if\B  
 计算干涉条纹。 "h+Z[h6T  
 分析对齐误差的影响。 eI1zRoIl-  
64/ZfXD  
2. 系统说明 D^[l~K  
参考光路 /I7V\  
uuY^Q;^I*  
kd'b_D[$H  
3. 建模/设计结果 W;OGdAa_  
<< 6 GE  
] U>MYdGWb  
4. 总结 !eyLh&]5  
v?`R8  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 (K[{X0T  
JqzoF}WH  
1. 仿真 `yfZ{<  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 #p(gB)o:l  
2. 计算 {lds?AuK  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 Dd?G4xUG  
3. 研究 'NtI bS  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 {>ba7-Cy+y  
~wa4kS<>  
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。 .\XRkr'-  
应用示例详细内容 SP%X@~d  
系统参数 |Rf j 0+  
WESD^FK  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪  V(&L  
/]U$OP*0  
 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。 I*-\u  
puOtF YZ\  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 zVE" 6  
H:(B^uH  
2. 说明:光源 >6C\T@{lJ  
[piK"N  
e4YfJd  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 mV^w|x  
 因此,相干长度大于1m j e\!0{  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 $wM..ee  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 H9T~7e+  
6(E4l5 %  
='"Yj  
c^W;p2^  
3. 说明:光源 ]t 0o%w  
u#ya 8  
8-G )lyfj  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 Nn_fhc>  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 s\d3u`G  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 Gpu[<Z4  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
2c Xae  
4. 说明:光学元件 gvc@q`_]  
H>+/k-n-  
C@qWour  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 ;2kQ)Bq"  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 )>ff"| X  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 aqSOC(jU  
 透镜材料为N-BK7。 a?-Jj\q  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 L\4rvZa  
sPK]:i C  
DGJ:#U E  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 J^"_H:1[  
 hE:~~ox  
M{L<aYe  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 [],[LkS  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] n~lB}  
`ulQ C  
~?NCmU=3  
( %7V  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] xI<l1@  
6. 分光器的设置 vJ0v6\  
0j$=KA  
 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 :Ou~?q%X  
7. 合束器的设置 $@VJ@JAe  
6O/L~Z*t  
cs2-jbRn  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 N~|f^#L  
u/W{JPlL  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 z_(l]Ern}  
Z&^vEQ  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 Q^{TcL8  
应用示例详细内容 @C-dCC?  
仿真&结果 Dml?.-Uv<  
Rc)]A&J  
1. 结果:利用光线追迹分析 b#7nt ?`7p  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 6ud?US(  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
Cnpl0rV~5  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 y1 a%f.F`  
rE*yT(:w  
L@MCB-@V  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 azmeJpC  
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
_U*R_2aV  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 &# fPJc  
qo9&e~Y<G  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 1N),k5I  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
;R >>,&g  
4. 对准误差的影响:元件平移 e[k\VYj[  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 Cdl"TZ<  
 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 4=q4_ \_T  
wPghgjF{  
Q-, 4  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 o<b  
nILUo2e~  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 f$ /C.E  
:V8oWMY  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 v*excl~  
VIWH~UR)&!  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 i_L u  
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。 \R&ZWJKh  
d >M0:  
扩展阅读 e>Q:j_?.e  
1. 扩展阅读 b0f6?s  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 j; /@A lZl  
 开始视频- 光路图介绍 z V $Z@o  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 lS;S:- -F  
 其他测量系统示例: %_]O|(  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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