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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)
9E8&~y  
]W4{|%@H"  
应用示例简述 9wGsHf8]  
J~om e7L  
1. 系统说明 s :BW}PM  
@1gURx&2_  
 光源 ? daxb  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) {:VK}w  
 元件 <?}pCX/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 vr{|ubG]d  
 探测器 Skr0WQ  
— 干涉条纹 {X{S[(|  
 建模/设计 %#~wFW|]x  
— 光线追迹:初始系统概览 XqUQ{^;aI  
— 几何场追迹加(GFT+): 0'.z|Jg=  
 计算干涉条纹。 L-rV+?i`6f  
 分析对齐误差的影响。 .boB b<  
:4Nv6X61  
2. 系统说明 Y<(7u`F  
参考光路 -u<F>C  
ai1;v@1  
a#%*H  
3. 建模/设计结果 5}Ge  
<nG}]Smd7  
m.`I}  
4. 总结 _e ;b B?S  
w+)wrJTtm  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 -64 ;P9:A>  
\lQI;b;$  
1. 仿真 -3~S{)  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 #a~BigZ[G  
2. 计算  [ OUV!o  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 W2h4ej\s  
3. 研究 ; S$  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 7][fciZN  
tjB)-=j[  
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。 S{8-XiL,  
应用示例详细内容 fp\mBei  
系统参数 y= f.;  
9xq3>(  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 AB,(%JT/2{  
":qHDL3  
 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+@z:j  
Rx"+i0  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 nvLdgu4P>  
!jU{ }RCR  
2. 说明:光源 bpU> (j  
'%ZKvZ-  
zjcSn7iu  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 KWD{_h{R  
 因此,相干长度大于1m islHtX VE  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 >R6mI  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 SSla^,MHef  
4gev^/^^  
&[j9Up'   
w6h83m 3  
3. 说明:光源 oq,nfUA  
60n P'xfR  
:=+YZ|&j  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 .57F h)Y  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 ):Z #!O<  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 qrj f  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
@6+_0^  
4. 说明:光学元件 8d8jUPFQ  
XRQ1Uh6  
G4'Ee5(o  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 NvTK7? v  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 `+vQ5l$;L  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 nHDKe )V  
 透镜材料为N-BK7。 E $\nb]JQ  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 ^q/$a2<4  
ntPj9#lf  
+e*C`uP!  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 p< 0=. ~  
4|5;nxkGm8  
NT5##XOB  
 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)。 f_LXp$n  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] 0m.`$nlV-  
4 $Kzh  
UY({[?Se  
F @Wi[K  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] =L1%gQJJ&  
6. 分光器的设置 5%QYe]D  
pp1Kor  
 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 BQ[R)o  
7. 合束器的设置 SEg{Gso9b  
j1->w8  
-}sMOy`  
 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。 xZ%3e sp  
X@Zt4)2#  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 ''q;yKpaz  
iR{@~JN=)  
 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)。 #?D[WTV  
应用示例详细内容 ;=^J_2ls  
仿真&结果 ZrNH:Z:5  
KVEc:<|x  
1. 结果:利用光线追迹分析 $6 Hf[(/e  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 mAW(j@5sp  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
MNTVG&h  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 NRP) 'E  
BdU .;_K  
l*w'  O  
 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。 s m G?y~  
 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。
CKFr9bT{  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 f>cUdEPBb  
{c]dz7'?  
 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°。 ;ZcwgsxTM  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
N.]~%)K:{  
4. 对准误差的影响:元件平移 QqW N7y_9  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 5&L*'kV@  
 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。 }uaFmXy3  
Gf.xr%mUZr  
jVGAgR=[G  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 H=WB6~8)  
iK1{SgXrFI  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 vlDA/( &  
?*kB>U9e  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 K%t&a RjS  
Rc D5X{qS#  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 Q;=4']hYU  
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。 A~k: m0MX  
i Pl/I  
扩展阅读 ds+2z=!!e  
1. 扩展阅读 vfhoN]v  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 Kc1w[EQ  
 开始视频- 光路图介绍 mAIl)mq|g  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 F/j ; q  
 其他测量系统示例: (=gqqOOl~  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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