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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)
(_S`9Z8=  
d-e6hI4b  
应用示例简述 0* Ox>O>  
^z&eD,  
1. 系统说明 S~BBBD  
{"X n`@Y  
 光源 #+)AIf  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) t)|*-=  
 元件 ovv<7`  
— 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 GE;S5 X]X  
 探测器 9>gxJ7pY  
— 干涉条纹 O$QtZE61  
 建模/设计 USgZ%xk2  
— 光线追迹:初始系统概览 [ kI|Thx  
— 几何场追迹加(GFT+): RTN?[`  
 计算干涉条纹。 p=F!)TnJN  
 分析对齐误差的影响。 sywSvnPuYZ  
o+UCu`7e  
2. 系统说明 \Fd6Q_  
参考光路 <9zzjgzG{c  
hY$gzls4  
V<X[>C'  
3. 建模/设计结果 oNW.-gNT  
-$W#bqvz^  
p;;4b@  
4. 总结 #_]/Mr1  
GM&< ?K1  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 ~s.~X5  
K9{3,!1  
1. 仿真 3khsGD@  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 >R9Q|   
2. 计算 0,~f"Dyqy  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 a7?z{ssEi  
3. 研究 tC;L A 4  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 % zP ]z  
f3,qDbQyJ  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 G- _h 2  
应用示例详细内容 [bE-Uu7q5P  
系统参数 G]Rb{v,r  
=;9 %Q{  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 CC{*'p6  
E?\&OeAkO  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 6"3-8orj   
UB%Zq1D|t  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 _=%F6}TE  
4:umD*d 3E  
2. 说明:光源 ^\<nOzU?  
PE!/n6  
Uh6LU5  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 4XL$I*;4  
 因此,相干长度大于1m Ej_>*^b  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 F4M )x`  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 P{T\zT  
^?+qNbK  
+0,'B5 (E  
z@bq*':~J  
3. 说明:光源 hc"l^a!7ic  
}%8 :8_Ke  
=sm<B^yj  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 (Dat`:  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 [z:.52@!  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 9Hu;CKs  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
-|z ]Ir  
4. 说明:光学元件 "0*yD[2  
_#\e5bE=Z  
9Wu c1#  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 Y"{L&H `  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 Dx)>`yJk$;  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 GGM|B}U p  
 透镜材料为N-BK7。 uez"{_I  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 <bSG|VqnH  
`i!BXOOV{  
/D d.C<F  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 ddTsR  
_+sb~  
34*73WxK  
 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)。 Sb4^* $uz  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] XC(:O(jdA2  
LoUHStt  
enC/@){~  
f 7R/i  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] x5w5xw  
6. 分光器的设置 x/fhlf}a}=  
qw?Wi%t(x8  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 GyC/39<P  
7. 合束器的设置 ,59G6o  
._E 6?  
aM7e?.rU  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 Y9 /`w@"v  
1+F0$<e}  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 )_&P:;N  
/IxoS  
 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)。 C6?({ QB@  
应用示例详细内容 m/e*P*\ =  
仿真&结果 z|F38(%JJN  
Aaw]=8 OI  
1. 结果:利用光线追迹分析 ~xa yGk  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 l`bl^~xRo  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
k/Z]zZC  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 sSLV R^  
LULRi#n  
=Lh8#>T\h  
 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。 dfA2G<Uc  
 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。
HJi FlL3  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 \y(ZeNs  
]')  
 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°。 D03QisH=  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
sv.?C pE  
4. 对准误差的影响:元件平移 8I}ATc  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 *| 9:  
 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。 eP|_  
z"D0Th`S6  
6Y%{ YQ}s|  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 cq`!17"k  
Al3*? H&  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 0iAQ;<*xi  
j0b>n#e7  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 z',f'3+  
aI\:7  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 -kP$S qR~  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 ]IclA6  
:anR/  
扩展阅读 y&W3CW\:  
1. 扩展阅读 7Y%Si5  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 =E$B0^_2RC  
 开始视频- 光路图介绍 pkE4"M!3=  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 #Q1 |]  
 其他测量系统示例: <^w4+5sT/  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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