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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)
;=E3f^'s  
3)`}#`T  
应用示例简述 ;1o"Oij  
,iHl;3bu  
1. 系统说明 f:=?"MX7  
]6(NeS+  
 光源 &yP9vp="  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) .E@yB`AR  
 元件 )v'DQAL  
— 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 g{nu3F}8){  
 探测器 rK`*v*  
— 干涉条纹 ap=_odW~p  
 建模/设计 ANWa%%\T  
— 光线追迹:初始系统概览 gE%-Pf~  
— 几何场追迹加(GFT+): `4$" mO>+  
 计算干涉条纹。 6 .*=1P*?  
 分析对齐误差的影响。 x0 j$]$  
V%3K")  
2. 系统说明 vZk+NS<  
参考光路 _w'4f )7  
iHR?]]RF  
q3 9 RD  
3. 建模/设计结果  9((v.  
6W$k^<S  
Gm_Cq2PD(  
4. 总结 ,(]hykbXp  
zfv l<"Rv  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 7$/ O{GBJ  
[P"#?7 N  
1. 仿真 &"25a[x{B  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 ?z?IEj}  
2. 计算 0OlB;  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 eH75: `  
3. 研究 I]zCsT.  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 0Y[mh@(  
( vgoG5  
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。 3F<My+J  
应用示例详细内容 W4X=.vr  
系统参数 rq+E"Uj?  
"S*lI^8Z!  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 |r6<DEg  
6 Rg{^ERf  
 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。 e6,/ i  
z0doL b^!  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 0f1*#8-6  
N^:)U"9*e  
2. 说明:光源 ECQ>VeP  
# bP1rQ0  
qm8[ ^jO&  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 =C u !  
 因此,相干长度大于1m IhY[c/ |i  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 U^:+J-z{  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 ~ /]u72?rP  
B`9'COw  
O cd ^{u  
4IIe1 .{  
3. 说明:光源 O~trv,?)  
XWH~o:0<2  
\za 0?b  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 wxN'Lv=R  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 K+2<{qwh  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 eG=Hyc  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
gT?:zd=;  
4. 说明:光学元件 AEp|#H' >  
]u G9WT6l  
_e7 Y R+  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 7c5+8k3  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 {OH "d  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 T}M!A|   
 透镜材料为N-BK7。 A )tGB&  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。  2tMe#V  
LJ\uRfs  
9jBP|I{xI  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 luY#l!mx3  
..)O/g.  
*@^9 ]$*$  
 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)。 ViKN|W >T  
 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] g\ilK:r}  
P uYAoKG  
 dtTQY  
(_Ph{IN  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] A]c'`Nf  
6. 分光器的设置 4,4S5u[|  
w&8N6gA14  
 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 IT!u4iH[  
7. 合束器的设置 1P;J%.{  
k[#<=G_=/E  
pMndyuoJl  
 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。 ?d&l_Pa0e  
Qu"zzb"k  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 | KY6IGcqV  
(_1(<Jw  
 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)。 HQGn[7JW  
应用示例详细内容 .FYxVF.  
仿真&结果 = hL;Q@inb  
rr~O6Db  
1. 结果:利用光线追迹分析 "{>BP$Jz  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 vLCyT=OB`  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
'1P~"P3  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 w5Lev}Rb  
.6C9N{?Tqf  
nM#/uuRl|  
 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。 \Hb"bv  
 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。
 r`-=<@[  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 .=G ?Zd  
N_L~oX_  
 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°。 n4Xh}KtH  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
Z#uxa  
4. 对准误差的影响:元件平移 )IBvm1  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 <<WqL?8W  
 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。 ? $$Xg3w_#  
D`hl}  
yrvV<}  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 *3@ =XY7  
E>_N|j)9  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 -<0xS.^  
<DR$WsDG  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 {3Y R_^>?  
tEuVn5  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 >uLWfk+y1  
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。 \gCh'3  
d#(ffPlq  
扩展阅读 KwAc Ga}J  
1. 扩展阅读 LS:^K  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 xyzYY}PS  
 开始视频- 光路图介绍 h~`^H9?M  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 #=uV, dw  
 其他测量系统示例: "UYlC0 S\  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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