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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)
4GRD- f[  
2'Dl$DH  
应用示例简述 `FMo; ,j  
"l56?@-x  
1. 系统说明 %xg+UW }  
z%YNZ ^d  
 光源 eWcqf/4?"  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m)  vmqa_gU\  
 元件 X_TjJmc  
— 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 f8]sjeY  
 探测器 ,-#MEr  
— 干涉条纹 by@KdQow  
 建模/设计 "CT}34l  
— 光线追迹:初始系统概览 \Fz9O-jb4  
— 几何场追迹加(GFT+): S/'0czDMW  
 计算干涉条纹。 8)X9abC  
 分析对齐误差的影响。 {cm?Q\DT  
I}4 PB+yu  
2. 系统说明 MxsLrWxm  
参考光路 ~=|}!A(  
%":3xj'EEI  
@V%\Gspv  
3. 建模/设计结果 UCLM*`M  
Hb=#`  
#d-({blo<  
4. 总结 NKO"'   
Sa= tiOv  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 X.fVbePxUU  
kamQZzPe  
1. 仿真 GJ,&$@8)  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 .EKlw##  
2. 计算 ra$:ibLN  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 h Qn?qJy%W  
3. 研究 h6h6B.\ Ld  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 (;l@d|g  
XN df  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 u&:N`f  
应用示例详细内容 [3m\~JtS  
系统参数 t? GH V3V  
f7=MgFi  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 pDR~SxBXr  
9{u8fDm!  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 2)f_L|o,m  
VgH O&vU  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 op6]"ZV-C  
P(D>4/f3"  
2. 说明:光源 WX&IQ@  
V:n0BlZ,B  
-r\jIO_  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 `|'w]rj:"+  
 因此,相干长度大于1m V\L;EHtc$  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 tu -a`h_NJ  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 j 6qtR$l|  
kKyU?/aj  
l]]NVBA])  
'UhoKb_p  
3. 说明:光源 UleT9 [M  
hfwJZ\_60  
9Dx~! (  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 %SmOP sz  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 b'z $S+  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 :aNjh  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
?qjdmB|w  
4. 说明:光学元件 G+ /Q!ic  
(?qCtLZ  
;(NTzBq!1  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 fCY|iO0.t  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 s%jBIeh  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 '.Y,VJaL  
 透镜材料为N-BK7。 1w>[&#7  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 w  S  
i 8sv,P  
u+)!C*ho  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 7P{= Pv+  
5{! fa  
'}hSh  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 !:+U-mb*  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] .}dLqw  
7Jb&~{DVk  
4&*lpl*N  
|O8e;v72g^  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] rc=E%Qv%?  
6. 分光器的设置 3p#UEH3  
s\*p|vc  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 e9p/y8gC  
7. 合束器的设置 x^y$pr  
)q$[uS_1[  
G@s:|oe  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 +R~]5Rxd  
sUF$eVAT  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 eu(Fhs   
|gk*{3~y  
 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)。 uI,*&bP  
应用示例详细内容 d!I%AlV  
仿真&结果 WyV4p  
U N?tn}`!  
1. 结果:利用光线追迹分析 JQ+Mg&&Q  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 G]B0LUT6c  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
ev&l=(hY  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 w hI4@#  
-l=C7e  
U`*we43  
 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。 | 6AR!  
 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。
br\3}  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 i}T* | P  
IQBL;=.J.  
 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°。 u8"s#%>N y  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
H;=yR]E  
4. 对准误差的影响:元件平移 . r/s.g  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 % 3#g-  
 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。 =o@}~G&HA  
b8a (.}8*  
U'jmgHq  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 n[/D>Pi  
CX#d  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 puOMtCI  
MKtI 3vi?  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 eGMw:H  
0+0 Y$;<  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 P#pb48^-  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 #mH28UT  
ejg!1*H@n  
扩展阅读 f TmJDUv+  
1. 扩展阅读 py$Gy-I~[  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 e\z,^  
 开始视频- 光路图介绍 @!$xSH  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 A7QT4h&6  
 其他测量系统示例: ['(qeS@5O  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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