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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)
);wSay>%(  
@N,EoSb :  
应用示例简述 ;~$_A4;  
4ey m$UWw  
1. 系统说明 bUf2uWy7  
Y. ]FVq  
 光源 V fJYYR  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m)  $&96qsr  
 元件 P"J(O<(1-:  
— 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 a W`q  
 探测器 uoYG@L2  
— 干涉条纹 Fg)Iw<7_2  
 建模/设计 .$/Su3]K/  
— 光线追迹:初始系统概览 O+Fu zCWj  
— 几何场追迹加(GFT+): + RX{  
 计算干涉条纹。 Wc4F'}s  
 分析对齐误差的影响。 1MH[-=[Q  
8,pnm  
2. 系统说明 oZxC.;xJ  
参考光路 wuCiO;w  
%nQii? 1`i  
I @TR|  
3. 建模/设计结果  `Nn=6[]  
`H6-g=C  
`Ym7XF&  
4. 总结 D9M<>Xz)  
n*6Oa/JG7  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 %e2,p&0G  
)UA};Fus  
1. 仿真 &13qlc6  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 -t_t3aU|  
2. 计算 gwDQ@  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 )<bgZ, v  
3. 研究 79|=y7i#  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 &FF%VUfQJ  
=T'N6x5@  
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。 QS:dr."k  
应用示例详细内容 ^s/HbCA  
系统参数 `9BZ))Pg  
ct+ ;W  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 DT`TA#O  
,U+y)w]ar  
 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。 F!*u}8/_!  
{3F;:%$`c  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 _KBN  
fvn`$  
2. 说明:光源 kLa9'c0  
{  O+d7,C  
?AC flU_k  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 m~c z  
 因此,相干长度大于1m u`I&&  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 XKD0n^L[  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 C7#ji"t  
r(;sX  
!sWKi)1  
w& yK*nBK  
3. 说明:光源 fgrflW$  
6)i4&  
(}ObX!,  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 HBHDu;u  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 *->2$uWP  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 '4-J0S<<_  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
jFbj)!;  
4. 说明:光学元件 a*?bnw?  
] TY$  
28,Hd!{  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 `@%hz%8Y  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 9u6GeK~G  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 a"7zz]XO2  
 透镜材料为N-BK7。 ctI=|K  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 FXMrD,qVg  
?=zF]J:G1w  
NWnUXR  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 f793yCiG  
D d['e  
1dDK(RBbQ  
 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)。 .[mI9dc  
 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] Z:>)5Z{'  
W:5uoO]=<  
P1cI]rriW  
zt&"K0X|  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] 'cp1I&>  
6. 分光器的设置 kA c8[Hn  
lICpfcc(+  
 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 :g&9v_}&K{  
7. 合束器的设置 imb.CYS74  
&+0WZ#VI  
h 8Shf"  
 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。 `Hlv*" w$  
|E]`rfr  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 ^w|D^F=o  
a-[:RJW  
 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)。 9 5cIdF 6m  
应用示例详细内容 hIBW$  
仿真&结果 0eJqDCmH  
%?2:1o  
1. 结果:利用光线追迹分析 E4}MU}C#[  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 {>EM=ZZfg  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
K/T4T\  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 lftT55Tki  
XC*!=h*  
#_(t46  
 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。 P5?M"j0/^  
 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。
Z [[AmxE'l  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 $3yzB9\a"  
,F;<Y9]  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 G q&[T:  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
PxAUsY  
4. 对准误差的影响:元件平移 3'*}ZDC  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 v35!? 5{  
 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。  []L yu  
au+6ookT  
Aq]*$s2\G  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 0&21'K)pW  
Xi  8rD"v  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 "a T "o  
rl__3q  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 :Vnus @#r  
P#j>hS  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 1yK=Yf%B  
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。 7 'B9z/  
sjW;Nsp  
扩展阅读 d,V]j-  
1. 扩展阅读 "e;wN3/bF  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 WHkrd8  
 开始视频- 光路图介绍 9JtPP  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 ^U;r>[T9h  
 其他测量系统示例: Kk9eJ\  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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