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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) 3LQu+EsS ^Hf?["m^@ 应用示例简述
m5J@kE% |jH Yf42Q 1. 系统说明 OJydt; a t#f-3zd9 光源 yN[i6oe — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) U7zd7O 元件 JC$_Pg! — 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 H_8PK$c; 探测器 (G{:O — 干涉条纹 .pxUO3g 建模/设计 x^`P[> — 光线追迹:初始系统概览 ooa"Th< — 几何场追迹加(GFT+): S_AN.8T 计算干涉条纹。 u1'l4VgT 分析对齐误差的影响。 NP\/9
8|1 aY,'^S 2. 系统说明 UY *Z`$ 参考光路 =yJc pj  bjwl21;{ Y!c7P,cZ+3 3. 建模/设计结果 n|.>41bJ hE,-CIRg &F0>V o 4. 总结 %,8
"cM`D T-s[na(/L 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 )ARV>( -:!T@rV,d 1. 仿真 N-<,wUxf 以光线追迹对干涉仪的仿真。 8v^AVg 2. 计算 Wb^g{F!W 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 ?ODBW/{[G 3. 研究 @&E7Pg5 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 |n s9ziTDI >"]t4]GVf 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。 [--] ?Dr 应用示例详细内容 5C-n"8&C& 系统参数 Rh@UxNy\, ZQ\O|
n8 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 ^D
{v L ;,KT+!H$ 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。 7bM
H \rbvlO?} 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 )Y1+F,C M~saYJio 2. 说明:光源 w*Ze5j4@
\ kQ6YQsJ.* YMwL(m1 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 kI*f}3)Y 因此,相干长度大于1m Io7=Mc4 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 TPKm>5g 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 t.XuH# ,UT :wpc^i
>6zWOYd }f] ~{^ 3. 说明:光源 cbx(
L8 w^ 8^0i- ot^$/(W 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 M1Th~W9l 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 >lK:~~1 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 d^aLue>g;+ 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 0ARj3 4. 说明:光学元件 hya
$Vp C #@5:$ x@VZJrQQ 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 LaIH3!M3 位相延迟平板材料为N-BK7。 Y]}>he1/5 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 _7-P8"m 透镜材料为N-BK7。 W^9=z~-h 其中心厚度与位相平板厚度相等。 Z#_VxA>]v R8u9tTW .|J-(J<>[. 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 -hO[^^i9 ^ G>/;mZ ==W] 1@s 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)。 ")GrQv a 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] V34]5 Si[xyG6= S6|L !pO b@N*W] [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] l:"zYcp% 6. 分光器的设置 ')v<MqBr 8IihG
\ 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 _dw6 C2]P 7. 合束器的设置 [YQ` ` G2_l}q~ i<uk} 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。 JKYkS*.a} .:+&2#b 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 IqmQQ_KH ew6\Z$1c~ 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)。 F5EsaF'e4 应用示例详细内容 e^Lt{/ 仿真&结果 ,~xX[uB h*X
u/aOg 1. 结果:利用光线追迹分析 ePwoza
首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 -D30(g{O 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 `Ot;KDz 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 T,Zfz9{n x4bj?=+ [n;GP@A]R 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。 6`hHx=L 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。 O'<cEv'B* 3. 对准误差的影响:元件倾斜 n42XqR hNJubTSE+) 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°。 Lr`G. e 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 Ax;i;<md 4. 对准误差的影响:元件平移 3a]Omuu|= 元件移动影响的研究,如球面透镜。 $P%b?Y/ 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 k'$UA$2d 9-?[%8 ZAcW@xfb 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 W"L;8u Qh.
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N 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 ZSg["` N=P+b%%:Z 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 Yy:Q/zwo %?[H=v(b 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 PE-P(T3s[8 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。 wst)O{ 4 i=G.{. 扩展阅读 (VzabO 1. 扩展阅读 Kn<z<>vO 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 m"Y|xvIA 开始视频- 光路图介绍 ?~>#(Q - 参数运行介绍- 参数优化介绍 27!9LU 其他测量系统示例: OCVF+D : - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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