| 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) 4aKy]zPoE 'qS!n 应用示例简述 .tsB$,/ *3Z#r 1. 系统说明 bA,D] a Z,Wa-k 光源 !iOu07<n&D — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) x:lf=DlA 元件 &2pM3re/f — 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 ?7a[|-
探测器 W<7Bq_L[| — 干涉条纹 S@($c' 建模/设计 b"bj|qF~E — 光线追迹:初始系统概览 >[=`{B — 几何场追迹加(GFT+): f+AIxSw 计算干涉条纹。 H`@7o8oj1 分析对齐误差的影响。 $,42h _lqAxWH 2. 系统说明 J<@]7)|U 参考光路 }C#d;JC  j,jUg}b {v(|_j&:o 3. 建模/设计结果 C ( ;7*] <:-&yDh u I =pd jD 4. 总结 +?tNly` gk%ye&:f 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 TA7w:< `<G+N 1. 仿真 UU`qI}Ys8F 以光线追迹对干涉仪的仿真。 WLH2B1_): 2. 计算 ,fFJSY^ 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 Qz;"b! 3. 研究 W>Kn*Dy8~ 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 H5)WxsZ R r; !us~ 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。 >=Veu; A 应用示例详细内容 |lY8u~% 系统参数 '?t{-z, enM 3 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 ppA8c6 7\lc aC@ 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。 2=RDAipf59 '#?hm-Ga 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 5Z{[.&x Ye\%o[X 2. 说明:光源 `h#JDcT;a ><HXd+- sd 59u7q( 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 s!Vtwp9 因此,相干长度大于1m 9UX-)! 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 $2 0*&4y^ 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 :+n7oOV EIAT*l :NW
w:Vs$, ruVm8BO 3. 说明:光源 kJ
>B) r38CPdE;} :tMWy
m 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 = 8n*%NC 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 JaEyVe 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 WqAP'x 1 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 HU'}c*d] 4. 说明:光学元件 ;2^=#7I? F7df 4e4$AB " 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 @ggM5mm 位相延迟平板材料为N-BK7。 [z?XVl< 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 BScysoeD 透镜材料为N-BK7。 aj:+"X-; 其中心厚度与位相平板厚度相等。 ZtiOf}@i\ <W1!n$V ] s_|wvOW)' 5. 马赫泽德干涉仪光路视图
aG!!z> pn)5neX{ b^ZrevM 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)。 5m/r,d^H 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] i^( 0,L
#"jWPe,d Q"\[ICu!, t}K?.To$ [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] SU1,+7" 6. 分光器的设置 L/shF}< OTzh=Z^r 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 p 7sYgz 7. 合束器的设置 7be?=c)+" \J6T:jeS, |tmD`ndO 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。 nHhg#wR SYyH_0N 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 I".r`$XZ yRAb
HG,c 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 @$aCUJ/mE 应用示例详细内容 x;N?'"GP 仿真&结果 NLj0\Pz|B <I}k%q' 1. 结果:利用光线追迹分析 St?vd+(> 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 9yQ[ *
对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 xv
/w % 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 P5Fm<f8\ 7oUYRqd lA{Sr0fTP 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。 *Owq_)_(| 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。 7eY*Y"GX 3. 对准误差的影响:元件倾斜 .NabK &u8BGMl2 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°。 _M7AQ5 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 K@hv[4 4. 对准误差的影响:元件平移 upWq=_ 元件移动影响的研究,如球面透镜。 O,7P6 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。 6$IAm# o rEo$e< .n"aQ@! 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 J^u8d?>r KktQA*G 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 XI
pXP,Yy nU/v(lN 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 pbu 8Ib8z ?g!py[CrE 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 *.20YruU;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。 ]NN9FM.2b/ 7D4P=$UJp 扩展阅读 2mI=V.X[& 1. 扩展阅读 FFPO?y$ 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 WJ=^r@Sf 开始视频- 光路图介绍 @HR]b^2E - 参数运行介绍- 参数优化介绍 poeKY[]. 其他测量系统示例: ^;N+"oq!y - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
|
|