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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)
|+K3\b  
nQbF~   
应用示例简述 *S,5  
,kS3Ioj  
1. 系统说明 6a$=m3ic  
s~(!m. R  
 光源 U-!+Cxjs  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) .h O ) R.  
 元件 pD;'uEFBQ  
— 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 $ <'i+kK  
 探测器 /=4 m4  
— 干涉条纹  &ig6\&1  
 建模/设计 $3.hZx>  
— 光线追迹:初始系统概览 =*<Cw?Gc  
— 几何场追迹加(GFT+): H809gm3(Z  
 计算干涉条纹。 0* 7N=  
 分析对齐误差的影响。 {6}H}_( ]  
EMK>7 aks  
2. 系统说明 )lB 3U  
参考光路 u~[=5r  
nM]Sb|1:  
kC:GEY<N:Q  
3. 建模/设计结果 ++{,1wY\  
zb<YYJ]  
6jS:_[p  
4. 总结 A6-K~z^  
.%Pt[VQ  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 21k^MZ  
J4Yu|E<&  
1. 仿真 Y'n+,g  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 W:5,zFW  
2. 计算 Yu1[`QbB  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 x$p_mWC  
3. 研究 YS$42J_T  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 _p <]jt  
MLVrL r t  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 _4+'@u #  
应用示例详细内容 ,e]|[,r#5  
系统参数 VR:4|_o  
X1LwIa>  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 cviPCjM  
e$ pXnMx7  
 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。 v2ab  
CSu}_$wC#  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 PRTn~!Z0  
p1}m_  
2. 说明:光源 3y9R1/!  
TDqH"q0  
hW~XE{<  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 wgETL|3-  
 因此,相干长度大于1m J]m[0g7O_  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 Uxll<z,  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 +c&oF,=}!P  
a%FM)/oI|T  
!t.*xT4W  
e"I+5r",  
3. 说明:光源 cJ ^:b4j  
)P|&o%E  
N A`qC.K   
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 >)+ -:  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 SO!|wag$  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 7~f"8\  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
=PQMd  
4. 说明:光学元件 cM|!jnKm  
8? U!PW  
:_0"t-  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 Q)lN7oD  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 z yh #ygH  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 8*$HS.Db'  
 透镜材料为N-BK7。 %k+G-oT5  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 x@aWvrL  
}HLs.k4-;  
;]c:0W '  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 GJeP~   
26K sP .-  
B)v|A  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 dX^d\ wX  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] VnU/_# n  
To!` T$Xh  
g]mR;T3  
e'y$X;nIv  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] \OlB (%E7  
6. 分光器的设置 J]-z7<j']  
jl)7Jd  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 nD5+&M0  
7. 合束器的设置 .@`5>_  
.{8?eze[m  
?LAiSg=eq  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 Z !81\5  
mzGMYi*  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 FpYeuH%  
J=`2{ 'l  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 Q&?^eOI&#(  
应用示例详细内容 %s;=H)8  
仿真&结果 t`!@E#VK  
Ij{ K\{y  
1. 结果:利用光线追迹分析 =cwdl7N&I  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 #*~3gMI{=  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
7W]0bJK+E  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 l2h1CtAU  
5\jzIB_?  
2E$K='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。 PHh4ZFl]_I  
 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。
Sa 8T'%W  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 m2x=Qv][@c  
gK_#R]  
 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°。 p\G1O*Z  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
;/R\!E   
4. 对准误差的影响:元件平移 o ?`LZd:{  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 'mm~+hp  
 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。 <KEVA?0>  
%c-T Gr,  
DPM4v7 S  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 PZYVLUw `  
c*DBa]u2  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 *Me&> "N"  
wN2D{Jj  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 /DGEI&}&:u  
QZ2a1f'G  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 h{/lW#[  
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。 ZQI;b0C  
4DV@-  
扩展阅读 qbq.r&F&  
1. 扩展阅读 N;|:Ks#!  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 mXK7y.9\  
 开始视频- 光路图介绍 -Crm#Ib~  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 8k9q@FSln  
 其他测量系统示例: &S9O:>=*  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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