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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)
w}cY6O,1  
JCniN";r[  
应用示例简述 \3YO<E!t  
q OhO qV  
1. 系统说明 GIwh@4;  
G=9d&N  
 光源 J>vMo@  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) io2)1cE&f  
 元件 | bv,2uWz  
— 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 :Ixx<9c.  
 探测器 n$L51#'  
— 干涉条纹 ?uLeFD  
 建模/设计 aBuoHdg;  
— 光线追迹:初始系统概览 / +K?  
— 几何场追迹加(GFT+): >h~IfZU1  
 计算干涉条纹。 Rqip kx  
 分析对齐误差的影响。 |,C#:"z;  
lEjwgk {  
2. 系统说明 +~zXDBS9  
参考光路 z`@^5_  
7*o*6,/  
pL1i|O  
3. 建模/设计结果 \K2*Q&>  
6 ,ANNj  
}GwVKAjP  
4. 总结 nSx8E7 |V  
)$GIN/i  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 PyC0Q\$%  
Dr3n+Q   
1. 仿真 OR6ML- |  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 Y,S\2or$  
2. 计算 ChrY"  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 }=](p-]5  
3. 研究 ^Mkk@F&1  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 n 1b(\PA  
`(y(w-:W1  
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。 w&h 2y4  
应用示例详细内容 9' 1B/{  
系统参数 DPgm%Xq9(!  
)}v 3q6?_  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 1 k8x%5p  
@LE[ac  
 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。 IE~%=/|  
cV K7  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 unl1*4e+  
kK>Xrj6  
2. 说明:光源 5X.ebd;PT  
Oft arD  
e'*HS7g  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 F4#g?R ::U  
 因此,相干长度大于1m 6SM:x]`##,  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 jF ^5}5U  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 ` m@U!X  
pcS+o  
rsNf$v-*  
>cMd\%^t  
3. 说明:光源 t !`Jse>  
}ucIH@U{  
Xt/Ksw"wn  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 . v)mZp  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 f|EUqu%E  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 K<sC F[  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
Wl"0m1G  
4. 说明:光学元件 4Cb9%Q0  
$P o}  
t@oK~ Nr  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 /TQ}} YVw  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 zoDZZ%{  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 #G]!%  
 透镜材料为N-BK7。 z2c5m  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 +t)n;JHN  
_W!p8cB  
SS|z*h Z  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 5~ 'Ie<Y_  
/?-7Fg+,  
we7c`1E  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 %GEJnJ  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] @ez Tbc3  
y %8op:'  
,{eU P0]  
.0HZNWRtb  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] h~Q)Uy5N(D  
6. 分光器的设置 {U!St@  
\$*$='6"  
 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 KLQTKMNv  
7. 合束器的设置 *!e(A ]&  
R\Z: n*  
)u ?' ;  
 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。 &:B<Q$g#  
&xZyM@  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 kdx y\ jA  
qa >Ay|92e  
 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)。 XJ0 {  
应用示例详细内容 W1aa:hEf  
仿真&结果 th5g\h%j*  
[e e%c Xo  
1. 结果:利用光线追迹分析 $K~LM8_CKy  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 ,38Eq`5&W  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
'rP]Nw  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 ;(6g\'m  
{Z;t ^:s#  
_A_ A$N~9  
 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。 [f~N_G6I^o  
 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。
`Kl`VP=c  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 =TvzS%U  
}1 vT)  
 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°。 3B0lb "e  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
2LY=D L7  
4. 对准误差的影响:元件平移 v{x{=M]  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 rd|uz4d  
 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。 ;)0w:Zn/[  
(kBP(2V  
3#kitmV  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 @{ ;XZb^  
AF\T\mtvRm  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 7XrfuG*L$  
:q##fG 'm/  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 OvL\u{(<F  
BG2)v.CU  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 jMBiaX`F  
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。 }]P4-KqI  
v *hRz;  
扩展阅读 +m\|e{G  
1. 扩展阅读 ^{@!['  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 3*_fzP<R  
 开始视频- 光路图介绍 U4?(A@z9^  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 9$K;Raz%  
 其他测量系统示例: 8 }'|]JK  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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