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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)
y=t -/*K  
E:2Or~  
应用示例简述 2n\EZ  
O?@AnkOhn  
1. 系统说明 Qi9SN00F.  
hQ9VcS6=gD  
 光源 8O]$)E  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) r;-\z(h  
 元件 q N>j2~  
— 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 dwRJ0D]&  
 探测器 ~!I \{(  
— 干涉条纹 7>#74oy  
 建模/设计 gD-<^Q-  
— 光线追迹:初始系统概览 dI`b AP;\  
— 几何场追迹加(GFT+): !(/dbHB  
 计算干涉条纹。 +BESO  
 分析对齐误差的影响。 _o;alt  
KyjN'F$  
2. 系统说明 '2eggX%  
参考光路 _T1|_9b  
7a2 uNt,X  
% _N-:.S  
3. 建模/设计结果 `On%1%k8  
s q_ f[!  
H d :2  
4. 总结 {a(TT)d  
y:mXv<g  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 GujmBb  
PAJt M  
1. 仿真 o<Q~pd#Ip,  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 lwSA!W  
2. 计算 +5voAx!  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 HUZI7rC[=)  
3. 研究 $%ps:ui~X  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 MFRM M%`  
q.*k J/L  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。  eGjEO&$  
应用示例详细内容 J%{>I   
系统参数 :U=*@p4?  
g/eE^o ~;  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 ^I7iEv  
`$05+UU  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 r3'0{Nn+  
EW]rD  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 (V&$KDOA  
09/Mg  
2. 说明:光源 idEhxvAo  
U<K)'l6#2n  
J.$N<.  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 f<<1.4)oSV  
 因此,相干长度大于1m UZz/v#y~  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 3v\}4)A[  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 Ko: <@h  
y2KR^/LN|Y  
0l;TZf=H  
^? }-x  
3. 说明:光源 0-6rIdDTM  
]V^ >aUlj  
~m3Q^ue  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 n86LU Sj5  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 ,N93H3(  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 ;?4EVZ#o  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
DZ"'GQSg  
4. 说明:光学元件 #A\@)wJ  
f}=>c|Do  
E%LUJx}  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 ]lqLC  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 Ir#]p9:x  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 0~4Ww=#  
 透镜材料为N-BK7。 Y7BmW+  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 7H.3.j(L  
c^3,e/H  
0fu*}v"  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 AT%6K.  
q#=HBSyM  
/*P) C'_M  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 s5h}MXIXw  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] Y O&@  
> 9.%hSy  
C cPOK2  
[4w*<({*  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] zG{P5@:.R  
6. 分光器的设置 (@m/j2z  
U$|q]N  
 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 ?zex]!R  
7. 合束器的设置 `R;i1/  
t'1g+g  
_AzI\8m  
 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。 DSQ2|{   
(@->AJF1\  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 oR7[[H.4  
F Y<Q|Ov  
 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)。 \HXq~Y  
应用示例详细内容 /k8I6  
仿真&结果 i-PK59VZ8f  
,~q:rh+  
1. 结果:利用光线追迹分析 v*[UG^+)  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 i\<S ;  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
E;}&2 a  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 aq)g&.dw?  
9 ,:#Q<UM  
`JO>g=,4  
 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。 {n|ah{_p|  
 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。
UB/"&I uo  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 "iTjiH)Q(  
D&i\dgbK  
 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°。 !B 4zU:d  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
@Ddz|4vEi  
4. 对准误差的影响:元件平移 SIapY%)h  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 "\i H/  
 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。 :.4O Hp1  
ugNt7P,^  
v^ "qr?3V  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 Li]bU   
u?" ="-^  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 Q7rBc wm5  
\_WR:?l  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 EjL]#,QR  
^R=`<jx   
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 $2\ 8Rn6'  
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。 {.542}A  
vn+XY =Qnr  
扩展阅读 Lo3N)~5  
1. 扩展阅读 OHi.5 (  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 _aR{B-E  
 开始视频- 光路图介绍 9 wZ?")2  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 <4+P37^ ~  
 其他测量系统示例: jB8Q% {%  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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