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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)
,A!0:+  
vHx[:vuq:  
应用示例简述 0\yA6`}!  
4Y}{?]>pu  
1. 系统说明 .d%CD`8!  
ABnJ{$=n#  
 光源 r1 [Jo|4vo  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) IX 2 dic'  
 元件 ?hnxc0 ~P  
— 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 05o 1  
 探测器 lH 1gWe  
— 干涉条纹 W v!%'IB  
 建模/设计 {3*Zx"e![  
— 光线追迹:初始系统概览 D1 f}g  
— 几何场追迹加(GFT+): QNgfvy  
 计算干涉条纹。 5TS&NefM  
 分析对齐误差的影响。 L+2<J,   
y^hCO:`l3  
2. 系统说明 $~<]G)*Z  
参考光路 1gDsL  
OS$^>1f"  
BBlYy5x  
3. 建模/设计结果 #hF(`oX}4K  
&`Ek-b!7  
]?a i  
4. 总结 =2.q=a|'  
|'N)HH>;  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 &Z 6s\r%  
6 ly`lu9  
1. 仿真 ($r-&]y  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 o==:e  
2. 计算 jdAjCy;s!  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 i9j#Tu93 f  
3. 研究 I7e.p m  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 zM2 _z  
X6SWcJtSw  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 6_kv~`"tZ  
应用示例详细内容 j NkobJ1  
系统参数 B0|!s  
%,Lv},%Y  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 &*8_w-  
rki0!P`  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 V3<H8pL  
u+5MrS [  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 u@pimRVo  
QSSA)  
2. 说明:光源 Lv m"!!  
`A ^  
/Xk-xg+U  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 Tqj:C8K{  
 因此,相干长度大于1m xY>@GSO1  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 u4vyj#V  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 yr/G1?k%ML  
H?_>wQj&  
NWS3-iZ|8  
7oV$TAAf  
3. 说明:光源 ce:p*  
@jY=b<  
 x>$e*  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 Wmc@: (n  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 85?;\ 5%-  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 M`) /^S9  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
g0ks[ }f-  
4. 说明:光学元件 Mqv[7.|  
B-UsMO  
y ~n1S~5cI  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 O+OUcMa,  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 @8*lqV2  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 y4)iL?!J~  
 透镜材料为N-BK7。 LR#BP}\b'  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 A<''x'\/  
Z@,[a  
 G& m~W  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 L Q0e@5  
"fu:hHq  
* o{7 a$V  
 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/]f5/  
 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] %X|u({(zb  
_Wqy,L;J  
v =d16  
}Xvm( ;  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] gCq'#G\Z  
6. 分光器的设置 i&YWutG  
U0Uy C  
 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 LwYWgT\e  
7. 合束器的设置 `I.pwst8i-  
JED\"(d(  
Z@(KZ|  
 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。 EpH_v`  
3$wK*xK  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 ;SIWWuk  
_&%FGcAS  
 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)。 ?N^1v&Q  
应用示例详细内容 ;5DDV6  
仿真&结果 dXfLN<nD>U  
T+e*'<!O  
1. 结果:利用光线追迹分析 >x>/}`  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 +PS jBO4!  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
B"8jEYT5  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 J$5Vjh'aM  
dIfy!B"  
,u>[cRqw  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 q=}1ud}1  
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
u*/+cT  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 P0pBR_:o  
"([/G?QAG  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 /3&MUB*z&y  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
vA}_x7}n(  
4. 对准误差的影响:元件平移 M*f]d`B  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 ?~b(iZ  
 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 hHHQmK<r  
h aApw(.%  
A,BYi$  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 }wkY`"  
]f0OmUHR5i  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 UWidT+'Sa  
Ek1c>s,t  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 Nte$cTjX  
:AS`1\ C  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 em'ADRxG+  
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。 _OC@J*4.  
?xrOhA9  
扩展阅读 vxHFNGI  
1. 扩展阅读 5C&*PJ~WA  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 > K?OsvX  
 开始视频- 光路图介绍 - Z`RKR8C  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 s M*ay,v;  
 其他测量系统示例: 2 rr=FJ  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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