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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)
k$NNpv&;d  
'G#T 6B!  
应用示例简述 v90)G8|q  
ULJV  
1. 系统说明 IQm[ ,Fh  
Il8,g+W]  
 光源 Qm >x ?  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) G9|w o)N  
 元件 e Lj1  
— 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 l_MF9.z&  
 探测器 C 7a$>#%  
— 干涉条纹 sN_c4"\q  
 建模/设计 T`7HQf ;  
— 光线追迹:初始系统概览 A@?Rj  
— 几何场追迹加(GFT+): X9S` #N  
 计算干涉条纹。 - Mubq  
 分析对齐误差的影响。 3+uCTn0%  
6!;eJYj,  
2. 系统说明 N}/|B}  
参考光路 `Vf k.OP  
jI;iTKjB(  
e6(Pw20)s  
3. 建模/设计结果 |GLh|hr  
,SQ`, C _5  
)[]*Y]vSx  
4. 总结 :p|wo"=@Ge  
~ZuFMVR  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 2x<A7l)6  
6`JY:~V"  
1. 仿真 |Q\O% cb  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 %p(!7FDE2n  
2. 计算 n{1;BW#H  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 ih[!v"bv  
3. 研究 ^F?}MY>  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 MJ..' $>TC  
cOz/zD f5  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 'Y;M%  
应用示例详细内容 #=81`u  
系统参数 pOKs VS%fT  
+bhR[V{0g  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 K K_  
6oA2"!u^w  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 v*[oe  
|vUjoa'.7E  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 Zai:?%^  
oWP3Y.  
2. 说明:光源 ":meys6t#  
Ui43&B  
m(0c|-  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 H-g CY|W  
 因此,相干长度大于1m ^OZ*Le  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 gT&s &0_7  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 t"Tv(W?_  
" R5! VV  
.VG5 / 6zp  
M}Obvl  
3. 说明:光源 OciPd/6  
K4w#}gzok  
5B)z}g^h  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 j-%@A`j;  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 @GyxOc@6  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 V\6V&_  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
vvwQ/iJO4Q  
4. 说明:光学元件 5BAGIO<w  
M8y:FDX  
=Y]'wb  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 ;RUod .x  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 ON-zhT?v  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 "IuHSjP  
 透镜材料为N-BK7。 A}l+BIt  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 |1/UC"f  
_@L{]6P%V  
]Dd}^khv  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 -`s_md0BM  
HD~o]l=H  
!+H)N  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 T? e(m  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] DV!10NqUr  
=#so[Pd  
(O-.^VV  
Pu0 <Clh  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] \NF5)]:  
6. 分光器的设置 !l|fzS8g  
{W11+L{8  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 jM5w<T-2/  
7. 合束器的设置 IZSJ+KO  
/3KPK4!m  
(`)ZR %i  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 {^*K@c  
A9 ;!\Wo  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 (CR]96n  
N?j#=b+D  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 B }t529Z  
应用示例详细内容 VtYrU>q  
仿真&结果 jzb%?8ZJ  
IY40d^x  
1. 结果:利用光线追迹分析 ESyb34T`  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 X4dxH_@  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
\u$[$R5  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 VXP@)\!  
G<W;HMj2  
WvN{f*  
 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。 zXZXp~7)  
 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。
}l<:^lX  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 9NC?J@&B  
r~YxtBZH+  
 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°。 X0 ^~`g  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
H#:Aby-d}  
4. 对准误差的影响:元件平移 Xx?~%o6  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 /*1p|c^  
 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?*|M`)k  
*b,4qMr  
=Y {<&:%(  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 N!%[.3o\K  
rr^?9M*{V  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 b<27XZ@  
m"f3hd4D_q  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 21sXCmYR,t  
+[2ep"5H  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 IBYSI0  
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。 d=eIsP'h  
oxNQNJ!X  
扩展阅读 ;:1o|>mX  
1. 扩展阅读 `Rx\wfr}  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 !6FO[^h||H  
 开始视频- 光路图介绍 ?p& ( Af)  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 LhCwZ1  
 其他测量系统示例: ] XjL""EbC  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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