| 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) O`W&`B(*k t?R=a- ZI 应用示例简述 %xWscA%^u %*wOJx 1. 系统说明 KV$J*B Y 0kB!EJ<OdG 光源 9Ucn
6[W — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) Sk 10"D B/ 元件 !rMl" Y[ — 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 CF k^(V" 探测器 qg;fh]j% — 干涉条纹 k(v8zDq* 建模/设计 a>{b'X^LV — 光线追迹:初始系统概览 Q9
*N/2+ — 几何场追迹加(GFT+): h7H#sL[^ 计算干涉条纹。 K?o} B 分析对齐误差的影响。 Aa;s.:? H21\6 GY 2. 系统说明 fC4D# 参考光路 Z 7M%}V%  De*Z UN|< (mJqI)m8 3. 建模/设计结果 Eb<iR)e H= Sh_ =dzM Gv,0{DVX< 4. 总结 S6sw) g(0
|p6R 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 -\`n{$OR Y+#e| x 1. 仿真 _~`\TS8 以光线追迹对干涉仪的仿真。 U&mJ_f#M 2. 计算 +{j? +4(B 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 Z Tx~+'( 3. 研究 i7[CqObzc 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 3 9Ql|l$ MKdBqnM(F 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。 [z:bnS~yiD 应用示例详细内容 2dr[0tE 系统参数 cmIAWFj-)e I,r 3.2u 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 rZy38Wo o4b!U % 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。 O\T _|ucC$* 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 {37DrSOa .d5|Fs~B 2. 说明:光源 9_rNJLj8y +SmcZ^\OZ OH28H),} 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 1@Bq-2OD4 因此,相干长度大于1m X?b]5?K;r 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 m%$z&<! 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 QK\QvU2y <=V2~
asB
:XMw="u= ,sk;|OAI 3. 说明:光源 EvMhNq~y5 j$#pG 6-#f1D 6 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 A>$VkGo 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 /'=C<HSO 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 B:tST( 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 -pj&|<
h+9 4. 说明:光学元件 ehXj.z \qAMs^1- , {7wvXP 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 :x97^.eW~ 位相延迟平板材料为N-BK7。 8^zI 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 v'.?:S&m 透镜材料为N-BK7。 JW&/l 其中心厚度与位相平板厚度相等。 K$Y!d"D '=x b^PYA_k-Xn 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 PDX^MYoN I?"cEp fk P@e3
增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 4D[W;4/p 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] r,i^-jv; E'$r#k:o -<}_K,Ky` d>NElug [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] -zHJ# 6. 分光器的设置 J']1^"_' v 4(!~S 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 !yH&l6s 7. 合束器的设置 uKh),@JV j0o_`` ,g{`M]Ov 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。 S8<O$^L^ -U"(CGb5 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 1I KDp]SN x!MYIaZ7 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)。 >t?;*K\x" 应用示例详细内容 F)lDK. 仿真&结果 rayC1#f <<v,9*h 1. 结果:利用光线追迹分析 zXvAW7 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 j*g5f 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 ve=oH;zf 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 3yDa5q{ bKmR
&
"m _wYX 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。 [Pby
d 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。 !iCY!: 3. 对准误差的影响:元件倾斜 `*8p T O|#^ &d 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°。 <y \>[7Y 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 }!(cm;XA" 4. 对准误差的影响:元件平移 me$7\B;wy 元件移动影响的研究,如球面透镜。 %z tCcgu* 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 CG@ LYN 6N :fq 3F[z]B 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 {*`qL0u]^ 6jiVz%`=Z 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 :Y0*P |JSj<~1ki 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 z(aei(U= V3xC"maA@ 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 &2Q4{i 利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 HzF 7P?z{x':T 扩展阅读 :o&qJ% 1. 扩展阅读 =\ iV=1iB 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 !GURn1vcAe 开始视频- 光路图介绍 nxKV7d@R - 参数运行介绍- 参数优化介绍 x;99[C!$ 其他测量系统示例: - ~T LI&[ - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
|
|