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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)
i-/'F  
0,VbB7 z  
应用示例简述 Z~P5SEg  
 lual'~  
1. 系统说明 \GPWC}V\s  
L;v#9^Fq  
 光源 5SK.R;mn  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) IXC: Q  
 元件 US Q{o  
— 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 < Gu s9^_  
 探测器 `|]juc  
— 干涉条纹 K@?S0KMK  
 建模/设计 oFY'Ek;d  
— 光线追迹:初始系统概览 :K W   
— 几何场追迹加(GFT+): Z4rK$ B  
 计算干涉条纹。 YgVZq\AV"  
 分析对齐误差的影响。 i*F^;-q)  
L%=u&9DmU  
2. 系统说明 ThFI=K  
参考光路 Q+#, VuM  
6rR}qV,+{  
L-$GQGk{  
3. 建模/设计结果 JZai{0se  
|qZ4h7wL  
`XI1,&Wp7  
4. 总结 RX#:27:  
'{ C=vW  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 R|5w:+=z  
"|&SC0*  
1. 仿真 m}8c.OJ>K`  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 HhIa=,VY  
2. 计算 $ABW|r  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 z i<C 5E`  
3. 研究 E Xo"F*gW  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 k}JjSt1_A;  
Vbz$dpT  
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。 5J1,Usm  
应用示例详细内容 ^F_c'  
系统参数 d+z8^$z"  
* y u|]T  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 X(N!y"z  
o2&mhT  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 9'T nR[>  
Dy0RZF4_  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 ql^n=+U  
PYW~x@]k%,  
2. 说明:光源 NouT~K`'  
'BtvT[KM  
SmC91XO  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 +.gZILw  
 因此,相干长度大于1m i. 6c;KU  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 1XL^Zhr  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 N9idk}T  
uBH4E;[f  
05$CIS>!  
yP6^& 'I+  
3. 说明:光源 CO-9-sQx  
#8rLB(  
r ",..{  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 HZ )z^K?1  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 XeJn,=  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 3Vs8"BFjz  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
1Sx2c  
4. 说明:光学元件 9x23## s  
|+f@w/+  
h b_"E, `F  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 iTwb#Q=  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 PsaKzAg?  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 ,F!zZNW9  
 透镜材料为N-BK7。 k`_sKr]9  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 !%?O`+r  
/R!:ll2  
mA@FJK_  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 ot($aY,t  
<Y:{>=  
P XKEqcQR  
 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)。 QVJq%P  
 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] f; w\k7 #  
m %]1~b}"  
Qzt'ZK  
) [+82~F  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] L 4V,y>  
6. 分光器的设置 L7;8:^  v  
:m]H?vq] \  
 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 #oW" 3L{,  
7. 合束器的设置 XXPn)kmWR  
<hvs{}TS  
k<Qhw)M8  
 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。 1o`zAJ8|2  
rP|~d}+I  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 x{4{.s%+:  
SO4?3wg7  
 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)。 6I2` oag  
应用示例详细内容 cD6S;PSg  
仿真&结果 G%iT L"6  
& 6'Rc#\P  
1. 结果:利用光线追迹分析 x<5ARK6\=  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 '.EO+1{a  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
~I6N6T Z  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 +`,;tz=?  
~-R%m  
cX7 O*5C  
 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。 /| q .q  
 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。
>Q $ph=  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 h4Wt oE>i  
o1`\*]A7J  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 v{d$DZUs  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
;/:Sx/#s  
4. 对准误差的影响:元件平移 A]Bf&+V  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 C RBj>  
 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。 \?SvO  
Lq|>n Y  
m8@&-,T   
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 G/*;h,NbNr  
|Dt_lQp#  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 sSd/\Ap  
Z1#u&oX  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 CYRZ2Yrk?"  
_j+!Fd  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 $=iw<B r  
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。 K!]a+M]>  
 ^M{,{bG  
扩展阅读 sUF9_W5z  
1. 扩展阅读 `78Bv>[A  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 DQT'OZ :w  
 开始视频- 光路图介绍 8Qo'[+4;  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 Aa=:AkrH  
 其他测量系统示例: dgL>7X=7  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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