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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)
M`bL5J;  
n3*UgNg%fK  
应用示例简述 L!&$c&=xf  
rWqkdi1  
1. 系统说明 Dw*Arc+3V  
E;xMPK$  
 光源 u2\+?`Ox  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) KCl &H  
 元件 PK_Fx';ke^  
— 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 Ogd8!'\  
 探测器 l`G(O$ct  
— 干涉条纹 9E^~#j@Zr  
 建模/设计 m:b^,2"g  
— 光线追迹:初始系统概览 (lieiye^  
— 几何场追迹加(GFT+): fWd~-U0M^  
 计算干涉条纹。 ;FcExg|k  
 分析对齐误差的影响。  YN4"O>  
@uoT{E[  
2. 系统说明 aN:HG)$@  
参考光路 ot]>}[  
!8we8)7  
xcw%RUC-  
3. 建模/设计结果 y{YXf! AS  
m; 1'u;  
I Jqv w  
4. 总结 -J{Dxz  
fVG$8tB  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 -g9^0V`G  
ss/h[4h4h  
1. 仿真 l_bL,-|E8  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 Go-wAJ>  
2. 计算 vlAO z  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 lt{lHat1  
3. 研究 >'eB2  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 /SbSID_a  
S^|$23}  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 nt drXg  
应用示例详细内容 Xg,0/P~  
系统参数 k& WS$R?u  
#-}kG"  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪  \C!%IR  
u82h6s<'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。 iJ,M-GHK  
-,FK{[h]ka  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 >_&~!Y.Z=  
N 9c8c  
2. 说明:光源 T"n>h  
RP,A!pa@  
@>M8Pe  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 zhuy ePn  
 因此,相干长度大于1m s.VUd R"  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 z\e>DdS  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 +fC#2%VnU  
.Ln;m8  
y T[Lzv#  
K~`n}_:  
3. 说明:光源 JX2mTQ  
\R6;Fef  
_Wm(/ +G_|  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 p.@0=)  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 "Q3PC!7X:5  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 x1.3W j  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
t9?R/:B%  
4. 说明:光学元件 =$^Wkau  
T g3:VD  
8]sTX9  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 R#"U/8b>z  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 %y~`"l$-  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。  ]# Y|   
 透镜材料为N-BK7。 .tZjdNE(h  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 DkDw>Nx<rs  
T [i7C3QS  
` (7N^@  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 (iHf9*i CV  
l4iuu  
HF*j`}  
 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)。 1 ;cv-W  
 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] C_;HaQiu  
&Pmc"9Rl  
di-O*ug  
b}ySZlmy  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] h g%@W  
6. 分光器的设置 6Y;Y}E  
c'4>D,?1  
 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 *\=2KIF'  
7. 合束器的设置 wm); aWP  
S% JNxT7'  
03X<x|  
 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。 M[:O(  
YH /S2D  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 AzHIp^  
{toyQ)C7  
 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)。 hKk\Y{wv'  
应用示例详细内容 -D!#W%y8  
仿真&结果 vDu0  
/Nj:!! AN  
1. 结果:利用光线追迹分析 Y0/jH2n  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 '#cT4_D^lI  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
m&Y; /kr  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 `A4QU,0 8h  
+zFV~]b  
/E`l:&89)  
 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。 O ,Pl7x%tK  
 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。
w?V[[$  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 s`8M%ZLu  
>>oASo  
 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°。 v$gMLu=  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
$\YLmG  
4. 对准误差的影响:元件平移 ;4-p upK~%  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 xG*lV|<7>  
 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 W (=Wg|cr  
2a._?(k_y  
-V;0_Nx7p  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 88tFB  
37:b D  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 U/1[~429  
eZN3H"H  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 A@@)lD.  
z:ru68  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 j61BP8E  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 f>\bUmk(  
/ K_e;(Y_  
扩展阅读 v@$evmA  
1. 扩展阅读 h}anTFKP  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 y(c|5CQ  
 开始视频- 光路图介绍 V7B=+(xK  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 Y^c,mK^  
 其他测量系统示例: G*vpf~q?  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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