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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)
v0r:qku  
@{V`g8P>  
应用示例简述 i8<5|du&?  
z .lb(xQ  
1. 系统说明 ?o V.SG'  
k&yBB%g  
 光源 Il/`#b@h  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) Wr Wz+5M8  
 元件 >o"s1* {  
— 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 wB8548C}-  
 探测器 VIWH~UR)&!  
— 干涉条纹 i_L u  
 建模/设计 x^3K=l;N  
— 光线追迹:初始系统概览 d >M0:  
— 几何场追迹加(GFT+): e>Q:j_?.e  
 计算干涉条纹。 b0f6?s  
 分析对齐误差的影响。 j; /@A lZl  
z V $Z@o  
2. 系统说明 GLY,<O>D5  
参考光路 3 } $9./+  
2P57C;N8|  
S@\&^1;4Hv  
3. 建模/设计结果 k;umLyz  
D6_#r=08  
O,@QGUoA  
4. 总结 .O5|d+S  
ke*&*mx"L  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 9Lt3^MKa"  
@zR_[s  
1. 仿真 7B _Wz9y  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 <y-2ovw*  
2. 计算 cCtd\/ \  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 Wbmqf s  
3. 研究 w2"]%WS%  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 ORo +]9)Yv  
+DT tKj  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 Sr10ot&ox  
应用示例详细内容 :v-,-3AG  
系统参数 G* mLb1  
^sZHy4-yK#  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 YcaLc_pUx  
:fG9p`  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 !Je!;mEvI  
;hDIoSz  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 BGB.SN#q+  
kJXy )  
2. 说明:光源 #|xj*+)H  
6mrfkYK  
?IG+U TI  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 wd:SBU~f5*  
 因此,相干长度大于1m kZ_5R#xK  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 .Wyx#9  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 G_p13{"IM  
=uR[Jewa  
5#? HL  
IW|1)8d  
3. 说明:光源 N'5!4JUI  
47/YD y%  
FCr>$  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 S1$&  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 bO{wQ1)Z_  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 F[|aDj@q e  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
CI?M2\<g  
4. 说明:光学元件 r#.\5aQ t  
2ap0/l[  
nIP*yb}5  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 _EZrZB  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 eYjr/`>O  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 _q\w9gN  
 透镜材料为N-BK7。 ;fDs9=3#  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 ^$O,Gy)V  
\\Huk*Jn{  
B8G1 #V_jK  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 FZtIC77X5  
PT`gAUCw  
ddjaM/.E  
 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)。 q:v&wb%  
 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] )![? JXf  
aV8]?E5G  
'.DFyHsq  
D7x"P-ie  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] <[GkhPfZ  
6. 分光器的设置 nz]+G2 h  
>H?{=H+/#  
 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 ]q@6&]9  
7. 合束器的设置 %,*{hhfu  
&P{[22dQ  
{o[ *S%Z"  
 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。 13P8Zmco  
F\;G'dm  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 Ik4U+'z6  
F&lvofy23  
 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)。 ZjXpMx,  
应用示例详细内容 paW7.~3 R  
仿真&结果 It@.U|  
Xj<B!Wn*Xb  
1. 结果:利用光线追迹分析 H?>R#Ds-  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 V}kZowWD  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
!8U\GR `  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 xV4 #_1(  
#}W^d^-5t5  
Iw$7f kq  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 LMrb 1lg$  
 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。
IPoNAi<b  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 &pD6Qq{  
#yv_Eb02  
 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°。 ZLJfSnB  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
=5jX#Dc5.+  
4. 对准误差的影响:元件平移 G_~w0r#  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 yb#NB)+E@  
 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。 jR#g>MDKB  
{(#>%f+|C  
!;^sIoRPV  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 N(W ;(7  
_kb $S  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 Bp`?inKBOd  
m]$!wp  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 z17x%jXy  
>?q()>l  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 dhW)<  
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。 .R` {.~_{!  
/,z4tf  
扩展阅读 ^E8XPK]-~  
1. 扩展阅读 %W=S*"e-  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 d([NU;  
 开始视频- 光路图介绍 Yqy7__vm  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 'dp3>4  
 其他测量系统示例: |>(;gr/5(  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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