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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) QM]^@2rK2  
    Cnr48ukq  
    应用示例简述 Z4!3I@yZ  
     z W _'sC  
    1. 系统说明 DIRCP=5  
     !v`=EF.  
    光源 3YRzBf:h  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) U_~~PCi  
     元件 a~|ge9? (  
    — 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 #n"/9%35f`  
     探测器 )'g vaT  
    — 干涉条纹 ^n]s}t}csV  
     建模/设计 3:( `#YY  
    — 光线追迹：初始系统概览 6>Cubb>  
    — 几何场追迹加(GFT+)： 'n no)kQ"  
     计算干涉条纹。 `jHGNi  
     分析对齐误差的影响。 Vh8uE  
     |3L MVN  
    2. 系统说明 ]*|K8&jxl  
     \) ;rOqh  
    参考光路 4Rn i7qH  
    K0\WN"ua;  
    3. 建模/设计结果 Xwi&uyvU&  
    y ^\8x^Eg  
    Z7^}G=*  
    4. 总结 1#(1Bs6X  
     f- <6T  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 SXEiyy[7v  
     "->:6Oe2   
    1. 仿真 >g&`g}xZQ  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 {E/TC%  
    2. 计算 FScQS.qF  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 +0 MKh  
    3. 研究 1GdD  
    不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 Nz;;X\GI  
    YYHm0pc  
    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。 Jy_'(hG  
     &; \v_5N6  
    应用示例详细内容 f#5JAR  
    系统参数 Z-@}~#E  
    1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 Q6K)EwN  
     o1Ln7r.  
     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。 ZAZCvN@5  
    F0Hbklr  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 T8-$[ 2  
      D;]%  
    2. 说明：光源 nQ\k{%Q  
     dK: "  
    >Il`AR;D  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 cy4'q ?r  
     因此，相干长度大于1m dI-5%Um  
     此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 QGd- 9UEA]  
     在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 TeJ `sJ  
    {%{GZ  
    lG9ARRy(=  
     )*ckJK  
    3. 说明：光源 D OeKW  
    >U?Bka!  
    !Yu-a!  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 1 1CJT  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 5H+k_U  
     因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 .h,xBT`}Ji  
     与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。
     Wi^rnr'S s  
    4. 说明：光学元件 s~ A8/YoU}  
    ?LI9F7n  
    dn_OfK  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 e-9unnk  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 G:`Jrh  
     所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 M%xL K7  
     透镜材料为N-BK7。 8F`  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 G4' U;  
     1i:g /H  
    +o]BjgG  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 'hO;sL  
     ?bAFYF0!I  
    1 ],, Ar5  
     增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 acQN pT  
     由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 bK\WdG\;  
    DWQQ615i  
    6. 分光器的设置 e oSM@Isu  
    @BUqQ9q:  
    N+qLxk  
    @T1+b"TC  
     为实现光束分束，采用理想光束分束器。 ]31XX=  
     出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 *)1Vs'!-  
     随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1，对应于两个光束分束器 0WE1}.J<  
    W'h0Zg  
    7. 合束器的设置 ^85n9a?8  
    FJ8@b  
    m\M+pjz  
    F LI8r:  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 %@n8 ?l4  
     为此，必须选择两个输入通道的叠加，才能得到期望的干涉图。 ([b!$o<v  
    |qcFmy  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 ^z}lGu  
    c[_^bs>k  
    !]+Z%ed`%  
     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)。 e>9Z:vY  
    应用示例详细内容 : 5<9/  
    仿真&结果 wZ8 MhE  
    A]Tcj^#  
    1. 结果：利用光线追迹分析 fGf-fh;s  
    'z}M[h K]  
     首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 ywynx<Wg  
     对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    [ []SkLZHg  
    !{tiTA  
    2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 ?4[Oh/]R  
    _T|H69 J  
    uk[< 6oxz  
     现在，利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 %m{.l4/!O  
     由于采用高斯光束，图形边缘光强衰减迅速。 C]yQ "b  
     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。
    _b_?9b-)D  
    U5CPkH1  
    3. 对准误差的影响：元件倾斜 {XD/8m(hN|  
    X";Z Up  
     元件倾斜影响的研究，如球面透镜。 !Nl.Vb  
     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°。 h@;)dLo0z  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。 OssR[$69  
    $@_t5?n``F  
    4. 对准误差的影响：元件平移 I+"?,Ej$K  
    EEs-&  
     元件移动影响的研究，如球面透镜。 (;pi"/x[  
     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。 dG-or  
     结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 gFs/012{  
    Ft;u\KT  
     6Z&u  
    5. 总结 .3&a{IxM]  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 kg: uGP9  
    R'I_xjC  
    4. 仿真 uR:=V9O  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 hzQ+9-qA  
    +rsl( 08FY  
    5. 计算 {[,Wn:  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 %x}&=zx0*1  
    !/6\m!e|1R  
    6. 研究 ZEj!jWP2m  
    不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 p2x1xv  
    wD6!#t k  
    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。 _2m[(P9d  
    7"F|6JP"$c  
    扩展阅读 Q^lQi\[  
    x*h`VS(?6  
    1. 扩展阅读 _}zo /kDA  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 s[3![ "^Y  
    J1tzHa6  
     开始视频 m0|Ae@g~3  
    - 光路图介绍 n{64g+  
    - 参数运行介绍 #7]o6  
    - 参数优化介绍 0L:V#y-*  
     其他测量系统示例： *M wfod  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) )WVItqQKV  
    B;GxfYj  
    X'FEOF  
    QQ：2987619807     Nmp>UE,7[  
     
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