| 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) k$NNpv&;d
'G#T 6B! 应用示例简述 v90)G8|q ULJV 1. 系统说明 IQm[,Fh Il8,g+W] 光源 Qm >x? — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) G9|w o)N 元件 e Lj1 — 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 l_MF9.z& 探测器 C 7a$>#% — 干涉条纹 sN_c4"\q 建模/设计 T`7HQf ; — 光线追迹:初始系统概览 A@?Rj — 几何场追迹加(GFT+): X9S`#N 计算干涉条纹。 - Mubq 分析对齐误差的影响。 3+uCTn0% 6!;eJYj, 2. 系统说明 N}/|B} 参考光路 `Vf k.OP  jI;iTKjB( e6(Pw20)s 3. 建模/设计结果 |GLh|hr ,SQ`, C
_5 )[]*Y]vSx 4. 总结 :p|wo"=@Ge ~ZuFMVR 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 2x<A7l)6 6`JY:~V" 1. 仿真 |Q\O%
cb 以光线追迹对干涉仪的仿真。 %p(!7FDE2n 2. 计算 n{1;BW#H 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 ih[!v"bv 3. 研究 ^F? }MY> 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 MJ..' $>TC cOz/zD
f5 利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 'Y;M% 应用示例详细内容 #=81`u 系统参数 pOKs VS%fT +bhR[V{0g 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 K
K_ 6oA2"!u^w 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 v*[oe |vUjoa'.7E 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 Zai:?%^ oWP3Y. 2. 说明:光源 ":meys6t# Ui43 &B m(0c|- 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 H-g
CY|W 因此,相干长度大于1m ^OZ*L e 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 gT&s &0_7 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 t"Tv(W?_ "R5! VV
.VG5 / 6zp M}Obvl 3. 说明:光源 OciPd/6 K4w#}gzok
5B)z}g^h 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 j-%@A`j; 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 @GyxOc@6 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 V\6V&_ 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 vvwQ/iJO4Q 4. 说明:光学元件 5BAGIO<w M8y:FDX =Y]'wb 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 ;RUod .x 位相延迟平板材料为N-BK7。 ON-zhT?v 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 "IuHSjP 透镜材料为N-BK7。
A}l+BIt 其中心厚度与位相平板厚度相等。 |1/UC"f _@L{]6P%V ]Dd}^khv
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 -`s_md0BM HD~o]l=H !+H)N 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 T?e(m 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] DV!10NqUr =#so[Pd (O-.^VV Pu0 <Clh [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] \NF5)]: 6. 分光器的设置 !l|fzS8g {W11+L{8 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 jM5w<T-2/ 7. 合束器的设置 IZSJ+KO /3KPK4!m (`)ZR%i 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 {^*K@c A9;!\Wo 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 (CR]96n N?j#=b+D 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 B }t529Z 应用示例详细内容 VtYrU>q 仿真&结果 jzb%?8ZJ IY40d^x 1. 结果:利用光线追迹分析 ESyb34T` 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 X4dxH_@ 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 \u$[ $R5 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 VXP@)\! G<W;HM j2 WvN{f* 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。 zXZXp~7) 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。 }l<:^lX 3. 对准误差的影响:元件倾斜 9NC?J@&B r~YxtBZH+ 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°。 X0 ^~`g 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 H#:Aby-d} 4. 对准误差的影响:元件平移 Xx?~%o6 元件移动影响的研究,如球面透镜。 /*1p|c ^ 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。 &B?*|M`)k *b,4qMr =Y
{<&:%( 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 N!%[.3o\K rr^?9M*{V 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 b<27XZ@ m"f3hd4D_q 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 21sXCmYR,t +[2ep"5H 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
IBYSI0 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。 d=eIsP'h oxNQNJ!X 扩展阅读 ;:1o|>mX 1. 扩展阅读 `Rx\wfr} 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 !6FO[^h||H 开始视频- 光路图介绍 ?p&( Af) - 参数运行介绍- 参数优化介绍 LhCwZ1 其他测量系统示例: ]XjL""EbC - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
|
|