| 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) ! VT$U6 huZ5?'/Fg 应用示例简述 {>km]CG 9 m8KDB[N 1. 系统说明 E,d<F{=8,o f
I%8@ : 光源 %<^^ Mw — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) U?dad}7 元件 "$N$:B @U — 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 m=n79]b:N 探测器 </'n={+q — 干涉条纹 8d$|JN;) 建模/设计 1>[#./@ — 光线追迹:初始系统概览 ?<F([( — 几何场追迹加(GFT+): .(/HU Qn 计算干涉条纹。 9Tr ceL; 分析对齐误差的影响。 PK|qiu-O&* 5$!idfDr|m 2. 系统说明 CF3x\6.q} 参考光路 dfAw\7v/  Lios1|5 13 h,V]ak 3. 建模/设计结果 ,FP0n Ae=JG8Ht~ =^p}JhQ 4. 总结 2!LDrvPP )-"<19eu 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 |X*y-d77W ~)#E?:h5 1. 仿真 N"<.v6Z 以光线追迹对干涉仪的仿真。 74N_> 1!j 2. 计算 G11KAq( 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 ] 7[#K^ 3. 研究 @C^x&Sjm 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 (;=|2N>7 ~$>JYJj 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。 3]'ab-,Vp 应用示例详细内容 U/PNEGuQ 系统参数 Y=|20Y\K i`f!) 1 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 ^w%%$9=:r lvODhoT 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 CAvi P61T E@otV6Wk[@ 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 qZE3T:S jP/Vqe%%8 2. 说明:光源 [?:MIl#! 49>b]f,Vc P@G U2[1 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 Wtw,YFT 因此,相干长度大于1m #"c'eG0 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 *k#"@ 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 :qqG%RB ]=ApYg7!
L ?;UcCB 6^J[SQ6P 3. 说明:光源 ?(R# 68bvbig 6
%aaK|0 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 c\>I0HH;! 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 4yqYs> 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 B_[I/ ? 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 W;R6+@I[ 4. 说明:光学元件 gQSVPbzK "XV@OjrE RFS}!_t+| 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 #mUQ@X@K 位相延迟平板材料为N-BK7。 s&o9LdL 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 f^QC4hf0 透镜材料为N-BK7。 NL
` 其中心厚度与位相平板厚度相等。 kq(><T 05HCr"k 03|nP$g 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 4<}@hk
Y IFr"IOr'l D}}?{pe 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)。 `$JZJ!,A 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] a""9%./B NWiDNK[VE} QaEiP n~ ZGX"Vn|YL [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] IMdp" 6. 分光器的设置 "WGKwi=W paN=I=:*M 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 ?(B}w*G~ 7. 合束器的设置 MW+DqT.h ,3}+t6O" Brs} 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 0)h.[O8@> u&o4?]6 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 [X@{xF^vBQ HES$. a 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)。 xA:;wV 应用示例详细内容 8R\6hYJ%F 仿真&结果 e'G3\h}# rs>,p) 1. 结果:利用光线追迹分析 d!&LpODI]* 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 k)F!gV# 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 BOvJEs!UX 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 w >
GW / M]P&Zb | (?XIhpd 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。 3bC-B!{;g 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。 ~PF,[$?4n 3. 对准误差的影响:元件倾斜 G&wYV[Ln xk8NX-: 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 *CF80DJ 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 y}U'8*, 4. 对准误差的影响:元件平移 L=!h`k 元件移动影响的研究,如球面透镜。 vft7-|8T 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 T72Z<h|< 5f@&XwD9 ~k
6V?z} 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 =.m/X> w[QC 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 ~$
?85 yQu/({D 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 NgxJz
]b KV{ 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 MM@&Q | |