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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) l Ib>t }5c'ui!3H 应用示例简述 i|! 9o: VL,?91qwe 1. 系统说明 K=^_Ndz RSVN(-wIi) 光源 _xZb;PbFE — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) ~.y4
,- 元件 sp]y! zb"5 — 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 ]NhWhJ: 探测器 Nv$gKC6 ,G — 干涉条纹 )T~ +>+t 建模/设计 22(]x}` — 光线追迹:初始系统概览 !6i — 几何场追迹加(GFT+): '~x_ 计算干涉条纹。 #Ew
eG^!# 分析对齐误差的影响。 M97p.; ; 7-0twq
2. 系统说明 ~}9H<K3V 参考光路 'H-YFB$l  ba:du
|Ec [A OluS 3. 建模/设计结果 F v^80M=z ng)yCa_Ny x6cl(J} 4. 总结 ` vmk #i#.tc 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 KVe'2Q< ra#)*fG,~ 1. 仿真 3<Y;mA=hw 以光线追迹对干涉仪的仿真。 lNnbd?D8 2. 计算 u2Z^iY 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 Ku,A}5-6 3. 研究 `Q_ R/9~ 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 _EBDv0s z\ $>k_ 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。 zpQ/E 应用示例详细内容 MvwJ(3 系统参数 S{|)9EKw ,rPyXS9Sa{ 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 YVV $g-D} P\4o4MF@K 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 Vt2=rD4oJk #)eJz1~ 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 Z8_gI[Zn g<5Pc, 2. 说明:光源 s~ZC!- [; FQ ^^6Rl /XK`v=~(l{ 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 "TNUw&ih 因此,相干长度大于1m ':>*=& 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 >~8Df61o` 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 ^\9G{}VY xa^HU~
@+vTGjHA gQt@xNO 3. 说明:光源 l\y*wr` 9
3I9`!e fmN)~-DV9` 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 90v18k 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 h>Pg:*N,( 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 cCCplL 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 (:muxby% 4. 说明:光学元件 x5Pt\/ow S.4YC>E W5uI(rS<6 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 >mltE$| 位相延迟平板材料为N-BK7。 ?pY!sG 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 }&hgedx 透镜材料为N-BK7。 ?b$zuJ] 其中心厚度与位相平板厚度相等。 6-YR'ikU 1qN9bwRO
aj B 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 G{Q'N04RA / kGX 6hh d9( Sj? 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)。 dz9-+C{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] m?`Rl6!@8\ 8{<cqYCR &3?yg61Ag =^M t#h." [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] JH;DVPX9z 6. 分光器的设置 4!qDG+m dG$0d_Pq 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 }d]8fHG 7. 合束器的设置 3%a37/|~y jG :R\D}0 a~"X.xT\R 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。 ![tI(TPq L,/i%-J3c 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 21 j+c{O 'E,Yht=/} 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)。 L?(rv.lb 应用示例详细内容 #^V"=RbD 仿真&结果 I\23as0q m m`3-F| 1. 结果:利用光线追迹分析 0/]vmDr 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 Q.AM 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 z+I-3v 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 c y$$} l$KcS&{w9 `pUArqf 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 0^z$COCv 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。 7mNskb| 3. 对准误差的影响:元件倾斜 VA.1JBQ WG{/I/bJ_ 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°。 6u}NI!he 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
U8!njLC 4. 对准误差的影响:元件平移 V:J6eks_ 元件移动影响的研究,如球面透镜。 '3->G/Pu 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。 @=c='V] |_*1/Wz@ O=/Tx2i; 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 _C\b,D}p IWgC6)n@n 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 @~ L.m}GF {IvCe0` 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 Wg1WY}zG W=m_G]"L 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 _K>m9Q2 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。 8<xy*=% $u
sU 扩展阅读 *1n: 1. 扩展阅读 ~/%){t/uLY 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 =3p h:t 开始视频- 光路图介绍 BKEB,K=K@ - 参数运行介绍- 参数优化介绍 JGe;$5|q8 其他测量系统示例: V'$
eun - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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