| 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) ;=E3f^'s 3)`}#` T 应用示例简述 ;1o"Oij ,iHl;3bu 1. 系统说明 f:=?"MX7 ]6(NeS+ 光源 &yP9vp=" — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) .E@yB`AR 元件 )v'DQAL — 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 g{nu3F}8){ 探测器 rK`*v* — 干涉条纹 ap=_odW~p 建模/设计 ANW a%%\T — 光线追迹:初始系统概览 gE%- Pf~ — 几何场追迹加(GFT+): `4$" mO>+ 计算干涉条纹。 6 .*=1P*? 分析对齐误差的影响。 x0 j$]$ V%3K") 2. 系统说明 vZk+NS< 参考光路 _w'4f )7  iHR?]]RF q 3
9RD 3. 建模/设计结果
9((v. 6W$k^<S Gm_Cq2PD( 4. 总结 ,(]hykbXp zfvl<"Rv 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 7$/ O{GBJ [P"#?7 N 1. 仿真 &"25a[x{B 以光线追迹对干涉仪的仿真。 ?z?IEj} 2. 计算 0OlB; 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 eH75:` 3. 研究 I]zCsT. 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 0Y[mh@( ( vgoG5 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。 3F<My+J 应用示例详细内容 W4X=.vr 系统参数
rq+E"Uj? "S*lI^8Z! 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 |r6<DEg 6 Rg{^E Rf 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。 e6,/i z0doLb^! 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 0f1*#8-6 N^:)U"9*e 2. 说明:光源 ECQ>VeP #
bP1rQ0 qm8[ ^jO& 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 =Cu! 因此,相干长度大于1m IhY[c/|i 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 U^:+J-z{ 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 ~
/]u72?rP B`9'COw
O cd
^{u 4IIe1
.{ 3. 说明:光源 O~trv,?) XWH~o:0<2 \za 0?b 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 wxN'Lv=R 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 K+2<{qwh 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 eG =Hyc 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 gT?:zd=; 4. 说明:光学元件 AEp|#H'
> ]uG9WT6l _e7Y R+ 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 7c5+8k3 位相延迟平板材料为N-BK7。 {OH"d 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 T}M!A| 透镜材料为N-BK7。 A )tGB& 其中心厚度与位相平板厚度相等。 2tMe# V LJ\uRfs 9jBP|I{xI 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 luY#l!mx3 ..)O/g. *@^9]$*$ 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)。 ViKN|W>T 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] g\ilK:r} PuYAoKG dtTQY (_Ph{IN [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] A]c'`Nf 6. 分光器的设置 4,4S5u[| w&8N6gA14 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 IT!u4iH[ 7. 合束器的设置 1P;J%.{ k[#<=G_=/E pMndyuoJl 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。 ?d&l_Pa0e Qu"zzb"k 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 |KY6IGcqV (_1(<Jw 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)。 HQGn[7JW 应用示例详细内容 .FYxVF. 仿真&结果 =hL;Q@inb rr~O6Db 1. 结果:利用光线追迹分析 "{>BP$Jz 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 vLCyT=OB` 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 '1P~"P3 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 w5Lev}Rb .6C9N{?Tqf nM#/uuRl| 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。 \Hb"bv 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。 r`-=<@[ 3. 对准误差的影响:元件倾斜 .=G?Zd N_L~oX_ 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°。 n4Xh}KtH 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 Z #uxa 4. 对准误差的影响:元件平移 )IBvm1 元件移动影响的研究,如球面透镜。 <<WqL?8W 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。 ?$$Xg3w_# D`hl} yrvV<} 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 *3@ =XY7 E>_N|j)9 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 -<0xS.^ <DR$WsDG 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 {3Y
R_^>? tEuVn5 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 >uLWfk+y1 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。 \gCh'3 d#(ffPlq 扩展阅读 KwAc Ga}J 1. 扩展阅读 LS:^K 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 xyzYY}PS 开始视频- 光路图介绍 h~`^H9?M - 参数运行介绍- 参数优化介绍 #=uV, dw 其他测量系统示例: "UYlC0 S\ - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
|
|