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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)
_ Je k;N  
~z)diF<  
应用示例简述 $gi{)'z  
<VP@#  
1. 系统说明 TGnyN'P|  
|*4)G6J@n  
 光源 JpVV0x/Q/_  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) EjsAV F [@  
 元件 5pNbO[  
— 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 "y R56`=  
 探测器 j%%l$i~  
— 干涉条纹 )|>LSKT El  
 建模/设计 28l",j)S  
— 光线追迹:初始系统概览 '}a[9v76  
— 几何场追迹加(GFT+): Xg*IOhF6x  
 计算干涉条纹。 <v<TsEI  
 分析对齐误差的影响。 7 4rmxjiN  
8Z;wF  
2. 系统说明 g%z?O[CN  
参考光路 *uYnu|UQH  
. e2qa  
r!eCfV7  
3. 建模/设计结果 8fpaY{]  
du2q6"  
'T54k  
4. 总结 $M\[^g(q  
\A`pF'50  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 uHdrHP  
Wx}+Vq<q  
1. 仿真 Zmf\A  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 O@U[S.IK  
2. 计算 7&G[mOx0  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 5m")GWQaP@  
3. 研究 ]Xcqf9k  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 -Z&6PT7  
L2>UA<@mZ  
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。 q|J3]F !n  
应用示例详细内容 5q[0;`J  
系统参数 A3%s5`vNvH  
Ij>x3L\-  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 VNx|nP&  
}?B=R#5  
 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。 xw-x<7  
LP bZ.  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 _%Ay\4H^\  
iqCKVo7:M  
2. 说明:光源 E^S[8=  
}S6Sz&)  
VXvr`U\  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 P>%\pCJ])  
 因此,相干长度大于1m ToIvyeFr  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 =LJc8@<:f  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 gH- e0134%  
GW$ (E*4q  
yTw0\yiO  
UJkg|eu  
3. 说明:光源 >`DbT:/<  
Fz7(Kuc  
7G}vQO  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 :u#Ls,OZz  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 pYV$sDlD  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 JsOPI ]  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
+M%i3A  
4. 说明:光学元件 .:,RoK1  
:bMCmY  
 G~T]m .  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 sqHv rI  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 2X2,( D!  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 We3*WsX\  
 透镜材料为N-BK7。 ?}sh@;]*h  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 W5*%n]s~  
SV.\B  
DG1  >T  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 Lys4l$J]  
k;:v~7VF  
"Iu[)O%  
 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)。 H n+1I  
 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] L'4ob4r{L  
L f[>U  
%>'2E!%  
0B)l"$W[)/  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] f&t]O$  
6. 分光器的设置 >x)YdgJ*  
DHGv< F@  
 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 +NPk9jn  
7. 合束器的设置 ;nG"y:qq  
IXt2R~b  
.z+?b8Q\  
 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。 94%gg0azp  
[.B)W);  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图  Q^/5hA  
*w4jET>  
 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)。 <5/r  
应用示例详细内容 tA$,4B?  
仿真&结果 joDnjz=  
.Ozfj@ f  
1. 结果:利用光线追迹分析 ?HVsIAU  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 C1P{4 U  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
hC<X\yxe  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 noe1*2*TE  
d9|dHJf  
XEV-D9n  
 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。 )gV+BHK  
 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。
B{a:cz>0<  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 G ;V@oT  
@B ~! [l  
 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°。 tC\x9&:  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
%Rr!I:[ $  
4. 对准误差的影响:元件平移 57IrD*{  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 _3tHzDSG#  
 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。 8+ eZU<\B(  
*103  
b>E%&sf  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 PB4E_0}h  
}p}i _'%  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 xq =+M!V  
O+`^]D7  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 3/:O8H  
!$AVl MnJ  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 KoiU\r  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。  wxsJB2  
+@]1!|@(  
扩展阅读 l7aGo1TcIh  
1. 扩展阅读 MTb}um.($  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 Ol9U^  
 开始视频- 光路图介绍 51.F,uY  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 hiaj!&+Q  
 其他测量系统示例: I"Ji_4QV  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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