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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)
5TBI<K  
@D`zKYwX1  
应用示例简述 /7$mxtB5%L  
t qOi x/  
1. 系统说明 +V v+K(lh$  
iZ[tHw||  
 光源 _8K%`6!"Z  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) SP 2 8  
 元件 *.y'(tj[  
— 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 IN^9uL]B  
 探测器 yeD_j/  
— 干涉条纹 _J?SIm  
 建模/设计 a! Yb1[  
— 光线追迹:初始系统概览 5IMSNGS  
— 几何场追迹加(GFT+): |U[y_Y\a  
 计算干涉条纹。 Pn TZ/|  
 分析对齐误差的影响。 0rMqWP  
PB~_I=  
2. 系统说明 EiV=RdL  
参考光路 ]>:^d%n,}  
Z$K+ 7>^  
`rWB`q|i<  
3. 建模/设计结果 !"4w&bQ  
4 9w=kzo  
GCE!$W  
4. 总结 o0;7b>Tv  
Ph7pd  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 +h[e0J|v{  
;:#U 6?=t  
1. 仿真 f==*"?6\  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 !Cj(A"uqY  
2. 计算 `ypL]$cW  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 5]"BRn1*  
3. 研究 .A<sr  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 ZL91m`r  
|Mg }2!/L  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 6c\DJD  
应用示例详细内容 `!c,y~r[  
系统参数 l=Wd,$\  
.Vx|'-u  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 kJ8vKcc  
>_Uj?F:  
 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。 <%!J?  
?R?Grw)`H  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 &G{2s J5{  
1k>naf~O  
2. 说明:光源 ZH-5 Qy_  
N~g%wf@w  
iPU% /_>  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 /_OOPt=G  
 因此,相干长度大于1m )1_(>|@oi  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 u(9X  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 '0Zm#g  
xYT}>#[  
N$'>XtO  
WFh@%j  
3. 说明:光源  rA#s   
;:_(7|  
XM!M%.0WS  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 a;&}zcc*  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 ]31$KBC  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 + zDc  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
)VY10 R)$  
4. 说明:光学元件 F!R2_89iy  
0ny{)Sd6um  
5DSuUEvWcL  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 l:z };  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 _?Ckq  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 EW;1`x  
 透镜材料为N-BK7。 e?vj+ZlS$f  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 [0op)Kn  
U3VT*nj'  
Gt'/D>FE0  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 ;Xh5oB\)W  
' fl(N2t  
=AzOnXW:S  
 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)。 paYz[Xq  
 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] -R74/GBg  
]Da4.s*mW  
dgY5ccP  
7V/Zr  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] <)J55++  
6. 分光器的设置 0lf"w@/  
hG~Uz   
 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 cE 2Rr  
7. 合束器的设置 /xf.\Z7<  
`r9^:TMN  
.> ,Z k S  
 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。 EGEMZCdk2  
6,zDBax  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 X_!$Pk7ma  
D0KELA cY  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 |QMT A5  
应用示例详细内容 yW:AVqE)t  
仿真&结果 v'$ykZ!Z  
S}O5l}E  
1. 结果:利用光线追迹分析 !&6-(q9  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 ?qIGQ/af&  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
Ul9b.`6  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 6iyt2q kh  
P1e5uJkd  
Mi;Tn;3er  
 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。 /:^tc/5U ]  
 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。
2t.fD@  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 L% zuI& q  
+ p'\(Z(  
 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°。 HK? Foo?  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
r@;$V_I  
4. 对准误差的影响:元件平移 R,XD6'Q  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 "hfw9Qm  
 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。 we @Yw6<  
?!rU |D  
vDWr|M%``l  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 EyzY2>"^  
&,F elB0*  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 cFe V?a  
`yy%<&  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 :E}6S  
Z#%}K Z  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 v)TUg0U=,  
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。 &#$2;-q8+  
+~@7" |d  
扩展阅读 kK08W3@&t  
1. 扩展阅读 }`?7\\6  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 `AB~YX%(  
 开始视频- 光路图介绍 9{T 8M  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 ]U#JsMS  
 其他测量系统示例: Al)lWD}j2g  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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