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    [分享]使用相干光模拟马赫泽德干涉仪 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-11-23
    测量系统(MSY.0001 v1.1) 8GKqPS+  
    +Rq7m]  
    应用示例简述 w~|z0;hC  
     &Jf67\N  
    1. 系统说明 `21$e  
     _/pdZM,V  
    光源 6Gj69Lr  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) gI5Fzk@:  
     元件 *Q`y'6S  
    — 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 .>^iU}  
     探测器 " ra C?H  
    — 干涉条纹 @\)a&p]a  
     建模/设计 R![)B97^  
    — 光线追迹：初始系统概览 @FLa i  
    — 几何场追迹加(GFT+)： LVAnZ'h/|  
     计算干涉条纹。 s9 .nU  
     分析对齐误差的影响。 Xhk_h2F[  
     PvkHlb^x%  
    2. 系统说明 o4d[LV4DS  
     j"J[dlm2M  
    参考光路 LQ'VhNU  
    nep-?7x  
    3. 建模/设计结果 <pp<%~_Z  
    Y)KO*40c  
    ;sZHE &+  
    4. 总结 \+I+Lrj%  
     ?5Ub&{  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 >&DNxw  
     PTf.(B"z  
    1. 仿真 SHt#%3EU  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 f%ynod8  
    2. 计算 se^(1R k  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 #h~v(Z}  
    3. 研究 \-scGemH  
    不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 jb {5   
    {z0PB] U  
    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。 (Gp|K6  
     KGq4tlM6  
    应用示例详细内容 X!=*<GF)  
    系统参数 7nOn^f D  
    1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 )WR*8659e  
     TkjPa};R  
     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。 [R9!Tz  
    1u\kxlZ  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 vp#r :+=  
     ^{(i;IVG  
    2. 说明：光源 m<wEw-1.  
     oEuo@\U05v  
    /`YbHYNF[  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 Z+J;nl  
     因此，相干长度大于1m C~([aH@-I  
     此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 ,Z 1W3;O  
     在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 S&w(H'4N  
    /@~&zx&_  
    MI<XLn!*  
     q oJ4w7  
    3. 说明：光源 .jps6{  
    YkqauyV^  
    i<]Y0_?s  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 |Je+y;P7  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 7IV:X _y  
     因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 d;c<" +  
     与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。
     8OW504AD  
    4. 说明：光学元件 KJLK]lf}d  
    A[.5Bi  
    va_TC!{;  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 I-`qo7dQ_S  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 -a(\(^NW  
     所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 Y =BXV7\  
     透镜材料为N-BK7。 *E-VS= #  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 :.,3Zw{l  
     Z" !+p{u  
    Y><")%Q  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 /|. |y S9  
     9v2(cpZ  
    r31H Zx1^  
     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)。 mlmXFEC  
     由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 !Ho=(6V  
    4{1 .[##]o  
    6. 分光器的设置 v8L&F9 o  
    al3[Ph5G  
    +^6v%z  
    8(Y=MW;g  
     为实现光束分束，采用理想光束分束器。 7:_\t!]  
     出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 G$buZspL'd  
     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 b@&ydgmaQ  
    {lhdropd  
    7. 合束器的设置 @Fl&@ $  
    5E#koy7 $s  
    pdrF/U+  
    UkY `&&ic  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 |F'k5Lh  
     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。 ,6%{9oW9Z:  
    vKX $Nf  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 0*.> >rI  
    Yjr6/&ML  
    \q8D7/q  
     增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 -;?5<>zZ  
    应用示例详细内容 t7%!~s=,M  
    仿真&结果 TZ7{cekQ  
    Yz?1]<X  
    1. 结果：利用光线追迹分析 ~!,Q<?  
    #6tb{ws3  
     首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 ~la=rh3  
     对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    f(O`t}Ed  
    Rp2~d  
    2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 .+H8c.  
    _`JY A  
    35;)O -  
     现在，利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 hr<E%J1k%  
     由于采用高斯光束，图形边缘光强衰减迅速。 #@m*yJg<  
     因为干涉长度大，干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
    at/v.U |F  
    %rQ5 <U  
    3. 对准误差的影响：元件倾斜 PUUBn"U-  
    ;n*N9-|.  
     元件倾斜影响的研究，如球面透镜。 AUnRr+o  
     因此，通过使用独立方向和参数运行，原件角度由0°变化至5°。 #pxc6W /  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。 =#i#IF42?  
    GRC=G&G  
    4. 对准误差的影响：元件平移 3:rH1vG.m  
    2&W(@wT$  
     元件移动影响的研究，如球面透镜。 <%JRZYZ  
     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。 Qr;es,f  
     结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 >NN|vj  
    F6T@YSP  
    JlF0L%Rc  
    5. 总结 `he{"0U~S  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 *HmL8c  
    [FKmZzEy  
    4. 仿真 : 5@cj j  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 U/M(4H3>H  
    ;<#fZ0(l;  
    5. 计算 ^c1I'9(r5  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 aW3yl}`{  
    oOuhbFu  
    6. 研究 '[p~| mX  
    不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 lX`)Avqa  
    unmuY^+<  
    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。 }[PbA4l.g  
    ^sq3@*hCw  
    扩展阅读 ij6ME6  
    >]=1~ sF  
    1. 扩展阅读 PZO7eEt8  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 &_&])V)<\S  
    `^s(r>2  
     开始视频 P _t8=d  
    - 光路图介绍 fPHv|_XM>  
    - 参数运行介绍 9 il!w g?  
    - 参数优化介绍 F5%-6@=  
     其他测量系统示例： {R[lsdH(X  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) B[-%A!3 F  
    dH!k {3bL  
    b]mRn{r?  
    QQ：2987619807     =[`wyQe`_  
     
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