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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)
X!=*<GF)  
0ofl,mXW  
应用示例简述 h 1 `yW#%  
EC0M0qQ  
1. 系统说明 @"$rR+r'  
v:w $l{7  
 光源 !tr /$  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) ckg8x&Z  
 元件 /ar/4\b  
— 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 =S|^pN  
 探测器 ab-MEN`5  
— 干涉条纹 Q{))+'s2h  
 建模/设计  l6uU S  
— 光线追迹:初始系统概览 Pln*?o  
— 几何场追迹加(GFT+): R$xkcg2(  
 计算干涉条纹。 .jps6{  
 分析对齐误差的影响。 YkqauyV^  
ZPolE_P7  
2. 系统说明 y+ ZCuX  
参考光路 W;9Jah.  
J&jNONu?  
c-, 6k  
3. 建模/设计结果 sJ(q.FRM'  
q7'[II;  
TPeBb8v 8D  
4. 总结 :1JICxAU  
6"UL+$k  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 7h3JH  
%hqhi@q#  
1. 仿真 xK8R![x  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 [va7+=[1=  
2. 计算 7L=V{,,v  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 Fo1|O&>  
3. 研究 I$7TnMug  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 b2vc  
Gr a(DGX  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 EjYCOb-  
应用示例详细内容 rH<iUiA?O  
系统参数 LpJ_HU7@lk  
-S(_ZbeN  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 h c9? z}  
,UD,)ZPf[  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 `xO&!DN  
vs )1Rm  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 2\,vq R  
`Y`QxU!d%  
2. 说明:光源 uPtHCP6  
/N>bEr4w  
F ;m1I+;  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 &$ ?i  
 因此,相干长度大于1m &Z^,-Y  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 VK)K#!O8  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 |5}~n"R5  
4IIXzMOa  
bh8IF,@a  
QzQTE-SQ  
3. 说明:光源 =lf&mD _/  
EPz$`#Sh"  
?=]*r>a3  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 S>]Jc$  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 BlV k?n  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 \c! LC4pE  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
cJ%u&2J_  
4. 说明:光学元件 1MV\ ^l_  
9K8f ##3  
@ P=eu3  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 cs?@Ri=g  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 S"iQQV{)Z  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 z:aT5D  
 透镜材料为N-BK7。 \Mv8pU  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 *mM+(]8US  
Cl;B%5yl  
|f^/((:D  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 Hy<4q^3$G  
N>OF tP  
-o+_PL $\  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 1:%m >4U  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] #=f ]"uM<  
"Yn <]Pa_  
N b(f  
E5lC'@Dcz  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] [|2uu."$  
6. 分光器的设置 YZCPS6PuE  
Z;@F.r  
 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 |67j__XC  
7. 合束器的设置 *n0k2 p  
o_gpBaWD  
y @AKb  
 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。 $} S5&  
R0fZ9_d7}  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 i4.s_@2Y  
??rx\*,C</  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 :y'D] ,_  
应用示例详细内容 2I:vie  
仿真&结果 twx8TQ9  
V|{ )P@Q  
1. 结果:利用光线追迹分析 _Bh-*l?K>  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 HPAg1bV:-  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
~Xnq(}?ok  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 F'Fc)9qFa<  
{"e/3  
cW),Y|8  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 M~7?m/Wj  
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
MUNeGqv  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 qkv.,z"  
h^$>{0"  
 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°。 Z>a_vC  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
5JI+42S \  
4. 对准误差的影响:元件平移 C4Q ^WU+$j  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 (@M=W.M#  
 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。 +=MO6}5T  
ap\2={u^|  
y]?%2ud/=  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 b0E(tPw5c  
ls,gQ]B:P  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 ;4F[*VF!w  
P-No;/!B#  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 `R8~H7{I6  
f9JD_hhP'  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 Lq LciD  
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。 -MHu BgYJ-  
]-)qL[Q  
扩展阅读 . xX xjl  
1. 扩展阅读 nI.#A  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 UNYU2ze'  
 开始视频- 光路图介绍 "=| yM~V  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 /D8cJgH-  
 其他测量系统示例: %9BC%w]y  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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