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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) =ZARJ40L c=IjR3F 应用示例简述 \Xg`@JrTM ^aL> /'Y#| 1. 系统说明 CSE!Abg !p70g0+ 光源 MPJ0>Ly — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) S%w67sGl4n 元件 9OM&&Ue<E — 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 zXeBUbVi 探测器 |Fzt|
\ — 干涉条纹 I,?!NzB 建模/设计 elb}]
+ — 光线追迹:初始系统概览 /_/Z/D! — 几何场追迹加(GFT+): +L}R|ihkI 计算干涉条纹。 x>[ gShAV! 分析对齐误差的影响。 #r80FVwiD ; DI"9 2. 系统说明 !%G;t$U=M 参考光路 h,2?+}Fn  >
,P,{" :J6FI6 3. 建模/设计结果 )$E'2|Gm/ BKW%/y" fH;lh- 4. 总结 9B1bq # KU;m.{ 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 8BM[c;-{g` VN<baK%] 1. 仿真 2rX}A3%9^^ 以光线追迹对干涉仪的仿真。 3 _c4+u"6 2. 计算 {Gr"oO`&" 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 *|/kKvN 3. 研究 7o`pNcabtz 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 coc:$Sr% ' ui`EL % 利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 (I(k$g[> 应用示例详细内容 )mRKIM}*W 系统参数 R~XNF/QMl ;Q%3WD 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 [$%0[;jtS 4S,/Z{ J. 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。 ;JR_z'< Hbz,3{o5 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 }{
"RgT-qG y O?52YO 2. 说明:光源 H6-{(:
*< ZfIeq<8_ xT3l>9i 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 #Xd#Ncj 因此,相干长度大于1m &pLCN[a 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 \G &q[8F\ 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 .2STBh.; V@1K
I}7=\S/@ .aqP= 3. 说明:光源 Zl`sY5{1 t M{U6k uB uwE6 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 7!E7XP6,~> 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 ZlsdO.G 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 l j*J|%~ 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 _<G% 4. 说明:光学元件 6dX l ny1H ;Ajy54}7 ^Dhu8C( 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 ]%/a'[ 位相延迟平板材料为N-BK7。 h\$juIQa 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 $ *^E 透镜材料为N-BK7。
H!ISQ8{V 其中心厚度与位相平板厚度相等。 J*CfG;Y: }X*.Vv A 'P?DZE 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 $5m_)]w4a #pw=HHq*( T~'9p`IW 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)。 W&(98}oT 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] K=C).5=U Lg4I6 G {^n\
r^5 *Ad7GG1/u [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] /!Kl 6. 分光器的设置 (Eoji7U aF\?X&| 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 Z'sO9Sg8> 7. 合束器的设置 y:+s*x6Vg ]tVXao 2i~qihx5^ 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。 j?n:"@!G/ R9z^=QKcH 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 l6Q75i)eF 5=.EngG 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)。 z~BrKdS 应用示例详细内容 p@7[w@B\c 仿真&结果 =
A !;`G y3O Nn~k 1. 结果:利用光线追迹分析 B:\TvWbu 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 <KDl2>O 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 *AU"FI>V 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 a/wkc*}}/ 5CsJghTw /U%Xs}A) 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。 @pD']=d}t 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。 x@]pUA1 3. 对准误差的影响:元件倾斜 lAwOp uvrfR?%QK 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°。 AT{ewb 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 ,1YnWy* 4. 对准误差的影响:元件平移 I!;# Nk> 元件移动影响的研究,如球面透镜。 E0 Vl}b 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。 t*)-p:29h -'|pt,) THmX=K4=? 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 4JHFn [% \8!&XcA 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 ZC1U D n?P~% 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 >, &6zj I/s?]v 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 F62arDA 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。 O>Nop5#o X3:-+]6,d 扩展阅读 BK'!WX 1. 扩展阅读 URW'*\Xjb 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 "l&sDh%Lk< 开始视频- 光路图介绍 B*owV% - 参数运行介绍- 参数优化介绍 K`@GNT& 其他测量系统示例: 15r<n - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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