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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) 4GRD- f[ 2'Dl$DH 应用示例简述 `FMo;,j "l56?@- x 1. 系统说明 %xg+UW
} z%YNZ^d 光源 eWcqf/4?" — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m)
vmqa_gU\ 元件 X_TjJmc — 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 f8]sjeY 探测器 ,-#MEr — 干涉条纹 by@KdQow 建模/设计 " CT}34l — 光线追迹:初始系统概览 \Fz9O-jb4 — 几何场追迹加(GFT+): S/'0czDMW 计算干涉条纹。 8)X9abC 分析对齐误差的影响。 {cm?Q\DT I}4
PB+yu 2. 系统说明 MxsLrWxm 参考光路 ~=|}!A(  %":3xj'EEI @V%\Gspv 3. 建模/设计结果 UCLM*`M Hb=#` #d-({blo< 4. 总结 NKO"'
Sa= tiOv 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 X.fVbePxUU kamQZzPe
1. 仿真 GJ,&$@8) 以光线追迹对干涉仪的仿真。 .EKlw## 2. 计算 ra$:ibLN 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 hQn?qJy%W 3. 研究 h6h6B.\Ld 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 (;l@d|g XN df 利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 u&:N`f 应用示例详细内容 [3m\~JtS 系统参数 t?GH
V3V f7=MgFi 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 pDR~SxBXr 9{u8fDm! 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 2)f_L|o,m VgHO&vU 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 op6]"ZV-C P(D>4/f3" 2. 说明:光源 WX&IQ@ V:n0BlZ,B -r\jIO_ 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 `|'w]rj:"+ 因此,相干长度大于1m V\L;EHtc$ 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 tu
-a`h_NJ 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 j6qtR$l| kKyU?/aj
l]]NVBA]) 'UhoKb_p 3. 说明:光源
UleT9 [M hfwJZ\_60 9Dx~!( 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 %SmOP sz 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 b'z
$S+ 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 :aNjh 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 ?qjdmB|w 4. 说明:光学元件 G+
/Q!ic (?qCtLZ ;(NTzBq!1 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 fCY|iO0.t 位相延迟平板材料为N-BK7。 s%jBIeh 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 '.Y,VJaL
透镜材料为N-BK7。 1w>[ 其中心厚度与位相平板厚度相等。 w S i 8sv,P u+)!C*ho 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 7P{= Pv+ 5 {! fa '}hSh 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 !:+U-mb* 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] .}dLqw 7Jb&~{DVk 4&*lpl*N |O8e;v72g^ [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] rc=E%Qv%? 6. 分光器的设置 3p#UEH3 s\ *p|vc 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 e9p/y8gC 7. 合束器的设置 x^y$ pr )q$[uS_1[ G@s:|oe 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 +R~]5Rxd sUF$eVAT 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 eu(Fhs
|gk*{3~y 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)。 uI,*&bP 应用示例详细内容 d!I%AlV 仿真&结果 WyV4p UN?tn}`! 1. 结果:利用光线追迹分析 JQ+Mg&&Q 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 G]B0LUT6c 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 ev&l=(hY 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 whI4@# -l=C7e U`*we43 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。 |6AR! 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。 br\3} 3. 对准误差的影响:元件倾斜 i}T*| P IQBL;=.J. 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°。 u8"s#%>Ny 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 H;=yR]E 4. 对准误差的影响:元件平移 .r/s.g 元件移动影响的研究,如球面透镜。 % 3#g- 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。 =o@}~G&HA b8a(.}8* U'jmgHq 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 n[/D>Pi CX#d 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 puOMtCI MKtI3vi? 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 eGMw:H 0+0Y$;< 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 P#pb48^- 利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 #mH28UT ejg!1*H@n 扩展阅读 fTmJDUv+ 1. 扩展阅读 py$Gy-I~[ 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 e\z,^ 开始视频- 光路图介绍 @!$xSH - 参数运行介绍- 参数优化介绍 A7QT4h&6 其他测量系统示例: ['(qeS@5O - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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