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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)
b+IOh|  
jQ_dw\ {0  
应用示例简述 EK?@Z.q+  
N )zPxQ  
1. 系统说明 ]eYd8s+  
K[uY+!'1  
 光源 4YDT%_h0  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) +_ *eu  
 元件 mPs%ZC  
— 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 LBmM{Gu  
 探测器 ;GE26Ymqly  
— 干涉条纹 C5es2!^-]O  
 建模/设计 C}mYt/  
— 光线追迹:初始系统概览 X-kXg)!Bg  
— 几何场追迹加(GFT+): |5=~(-I>@  
 计算干涉条纹。 GS ;HtUQ  
 分析对齐误差的影响。 7~wFU*P1  
=Kc|C~g  
2. 系统说明 ,< @,gZru  
参考光路 L#`2.nU  
/"""z=q  
=oE_.ux\  
3. 建模/设计结果 ^W Y8-6  
0 kf(g156  
*.," N}  
4. 总结 `d7gm;ykp  
l`@0zw+  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 k"">2#V  
1.'(nKoq  
1. 仿真 rO/a,vV  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 f).*NX  
2. 计算 >=if8t!  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 )@}A r  
3. 研究 TC qkm^xv  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 7:n?PN(p6a  
,YjxC p3  
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。 UTZ776`S&X  
应用示例详细内容 Q  |  
系统参数 a9[mZVMgUK  
gU l1CH&  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 Iq{o-nq  
>s&XX, w  
 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。 N 0+hejz  
oJ^C]E  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 q75ky1^1:  
pe|X@o  
2. 说明:光源 ^_@r.y]  
NX?}{'f  
3 m6$YWO  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 R]Hz8 _X  
 因此,相干长度大于1m 'X9AG6K1  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 H#OYw#L"u  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 *oCxof9JA  
P{?;T5ap6  
(~h7rAEc  
dUIqDl  
3. 说明:光源 5J  ySFG3  
wHf&R3fg  
* -0>3  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 ;_}~%-_ ~  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 7%e1cI  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 <PX.l%  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
+jUgx;u,  
4. 说明:光学元件 z) :ka"e  
tZbFvk2  
42&v % ;R  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 RT,:hH  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 x|8^i6xB  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 u^t$ cLIZ  
 透镜材料为N-BK7。 P$g^vS+  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 ]Ko^G_Rm  
\wYc1M@7V  
0LdJZP  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 ~(P&g7u  
LT/mb2  
vB.l0!c\e_  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 =J](.78  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] &:<, c12  
&=X.*H%  
\/ErPi=g  
5Tedo~v  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] 28a$NP\KW  
6. 分光器的设置 ow/U   
M ,`w A  
 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 :|rPT)yT]  
7. 合束器的设置 lbTV$A  
Xw t`(h[u  
1fH<VgF`  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 V,Q4n%h1.  
d`mD!)j  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 `rlk|&T1  
-\4zwIH  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 ##cnFQCB  
应用示例详细内容 4 j X3lq|  
仿真&结果 /,2rjJ#b  
/`3 #4=5-  
1. 结果:利用光线追迹分析 xR?V,uV'$&  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 <F(><Xw,-4  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
QTH7grB2v  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 Be2lMC  
rOcg+5  
1y(UgEg   
 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。 t0Mx!p'T  
 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。
eVJ^\z:4  
3. 对准误差的影响:元件倾斜  cG{L jt  
^nNitF  
 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°。 2:SO_O4C  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
Ji?#.r`"n  
4. 对准误差的影响:元件平移 rzUlO5?R=  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 Jxa4hM0  
 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。 eTbg7"waA  
i{Ds&{  
nS9wb1Zl  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 Dd,2;#_  
*2e!M^K<  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 E=$p^s  
3I  $>uR  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 V 1/p_)A  
?6"{!s{v  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 H43MoC  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 Mxl]"?z  
=5x&8i  
扩展阅读 a`!@+6yC  
1. 扩展阅读 ;+/o?:AH  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 2oCkG~j  
 开始视频- 光路图介绍 k~.&j"K  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 ,r8Tbk]m  
 其他测量系统示例: JSr$-C fH  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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