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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) >X'-J{4R V-n{=8s 应用示例简述 p\lR1 \AKP ea= 1. 系统说明 !]82$ :Ev
gUA\4 光源 >RAg63!` — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) 3IlVSR^py 元件 C49\'1\6 — 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 9Ffam# 探测器 -OlrA{=c_ — 干涉条纹 %oTBh* K'o 建模/设计 , 6X;YY — 光线追迹:初始系统概览 }9fch9>Zr — 几何场追迹加(GFT+): TnK<Wba 计算干涉条纹。 a*U[;( 分析对齐误差的影响。 j2UQQFh UGy3B) 2. 系统说明 9n{Y6I
x: 参考光路 Hy&Z0W'l  ]h(Iun /}8Au$nA 3. 建模/设计结果 ^Z?m)qxvB ~io. TS|r abR<( H12 4. 总结 -oyA5Yx0 0P9\; !Y 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 T :d+Qz\ u@ #%SX 1. 仿真 d\]KG(T 以光线追迹对干涉仪的仿真。 SYA~I-OYc 2. 计算 vxEi C:&] 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 ZZI}
Ot{ 3. 研究 `y.4FA4"8 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 ?%hd3zc+f ~rdS#f&R2 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。 N'WTIM3W 应用示例详细内容 "I/05k K 系统参数 !6=;dX x,25ROaHY 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 ~^Cx->l bXF8V 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。 jc9C|r &'W7-Z\j- 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 |7c],SHm zP #:Tv' 2. 说明:光源 K9%rr_ja! 9S@x fGlvum 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 DPxx9lN_rx 因此,相干长度大于1m 5.{=Op! 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 ;QXg*GNAv$ 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 z:f&k}( )H
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=|1_6.tz p7Wt(A 3. 说明:光源 V4V`0I [S,$E6&j$" :a;F3NJ 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 +a.2\Qt2A 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 qP#LJPaS 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 k}fC58q 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 SED52$zA 4. 说明:光学元件 L.'61ZU 7gf(5p5ZV giNXXjl 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 azv173XZ 位相延迟平板材料为N-BK7。 PzSLE>Q 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 f)T\ 透镜材料为N-BK7。 '=E;^'Rl 其中心厚度与位相平板厚度相等。 I#(lxlp"Ho S}JOS}\^j YXWDbr:JX 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 3=uhy|f! / )mm0PJF~q Lf5zHUH 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 q1:dcxR[ 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] vK)'3% M@{?#MkS% 1(BLdP3& =|E
" [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] 5eff3qrH{ 6. 分光器的设置 ZEI)U,
I. h^=;\ng1l 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 {FvFah 7. 合束器的设置 <7U~0@<Y rah"\f2 PEvY3F}_rh 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 tI{]&dev :38{YCN 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 S3%2T 6o#/[Tz 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 <)T| HKx 应用示例详细内容 b
VEJ 仿真&结果 8<Iq)A]'Z gvT}UNqL 1. 结果:利用光线追迹分析 DW7E ]o
首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 h-ii-c?R@0 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 :%sBY0 yF 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 pL{oVk#, gaz7u8$A= pCIS82L 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。 zG_n x3 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。 7e+C5W*9b 3. 对准误差的影响:元件倾斜 DK?aFSf\ j<(E%KN3 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°。 =8 @DYz' 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 }
KyoMs 4. 对准误差的影响:元件平移 Nksm&{=6S 元件移动影响的研究,如球面透镜。 %htI!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。 ~4~r myfTztJ ( 5!'42 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 nUj`#% jaEe$2F2 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 KuJ9bn{u!C Nt$4; 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 pSlc (M> -O$vJ,* 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 yx|iZhK0:} 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。 1=J& ^O{W 8B*(P> 扩展阅读 GV0@We~ 1. 扩展阅读 flPS+ 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 ,]1f)> 开始视频- 光路图介绍 &6s&nx - 参数运行介绍- 参数优化介绍 Cl&mz1Y;]1 其他测量系统示例: C1NU6iV^z - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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