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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)
L WwWxerZ  
93I.Wp_{  
应用示例简述 X'[93 C|K  
a(cZ]`s]*  
1. 系统说明 KlOL5"3  
j !m42  
 光源 ~t0\Q; @($  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) BuwJR Ql.  
 元件 Qmbl_#  
— 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 j\SvfZ0"  
 探测器 U42B( ow  
— 干涉条纹 %#gHa  
 建模/设计 En&`m  
— 光线追迹:初始系统概览 d^-sxl3}  
— 几何场追迹加(GFT+): Owt|vceT  
 计算干涉条纹。 H!6nIS9yxt  
 分析对齐误差的影响。 $ /Rr|<  
7l+>WB_]  
2. 系统说明 )o51QgPy  
参考光路 &v}c3wL]  
[*i6?5}-  
r*Iu6  
3. 建模/设计结果 6,J:sm\  
<Wz+f+HC  
\9FWH}|  
4. 总结 -`d9dJ dB  
)TH~Tq:  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 83~9Xb=!\  
-XcX1_  
1. 仿真 s01W_P.@R  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 @)hrj2Jw  
2. 计算 2p6`@8*34  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 >n!,KUu]  
3. 研究 |~V`Es +j  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 7E 4Xvg+c  
X.YMb .\<  
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。 (=de#wh2]  
应用示例详细内容 /C: rr_4=  
系统参数 W'0(0;+G/j  
wfE%` 1  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 cbHb!Lbg  
Tw)"#Y!T  
 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。 6X1_NbC  
4R8W ot  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 3 J{hG(5  
h_w_OCC&2  
2. 说明:光源 |N^z=g P[  
gJn_Z7MgJ  
_mi(:s(  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 $hCPmiI  
 因此,相干长度大于1m ab5uZ0@  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 4t Z. T9d  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 @['4X1pqt  
W;^bc*a_  
x?|C-v  
+ISXyGu  
3. 说明:光源 -4}I02  
Z T5p  
nV$ctdusQ  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 ":o1g5?  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 -_>g=a@&  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 $1(FN+ M b  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
;4g_~fB  
4. 说明:光学元件 l:Y$A$W]>  
.F*2]xj@"  
C}~/(;1V=  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 GA8cA)]zOD  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 INHN=KY{  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 [H3~b=  
 透镜材料为N-BK7。 Ya_4[vR<  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 [xVE0l*\   
-6()$cl}0  
bhFAt1h  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 bnWKfz5  
i"rrM1/r  
? 77ye  
 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)。 $B iG7,[#  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] F[ Itq  
i>M*ubWE4@  
-}ebn*7i\  
Q)l]TgvSe  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] h)M9Oup`  
6. 分光器的设置 >%"Q]p  
3x 9O(;k  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 ~YuRi#CTD:  
7. 合束器的设置 \E'Nk$V3  
?gSk%]S/!  
:*2+t-  
 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。 + njE  
V zx%N.  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 ,]N!I%SI  
GQ-o wH]  
 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)。 \w 6%J77  
应用示例详细内容 o3;u*f0rWn  
仿真&结果 $E^#DjhRQ3  
VD \pQ.=  
1. 结果:利用光线追迹分析 o(W|BD!  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 Z?%j5G=4w  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
7eh|5e$@  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 {PM)D [$i  
!U"1ZsO)l  
J3sO%4sYR  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 I +,D,Vg  
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
'_n{+eR74  
3. 对准误差的影响:元件倾斜  *it(o  
|Hbe]2"x>  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 I(8,D[G.m  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
HrA6wn\O  
4. 对准误差的影响:元件平移 9?*BN\E5S  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 kWfNgu$xK  
 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。 EX>|+zYL  
5 TD"  
_"Q +G@@  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 ?ng?>!  
q{UP_6O F  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 :):=KowI  
/Q"nQSG  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 0EM`,?i .Q  
#K7i<Bf  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移  "7!K'i  
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。 u[U~`*i*rA  
L%a ni}V  
扩展阅读 ->}K-n ),  
1. 扩展阅读 z9$x9u  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 }>xgzhdT  
 开始视频- 光路图介绍 $ 8w eh3p  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 +1p>:cih  
 其他测量系统示例: &86km FA  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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