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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) $n^ MD_1!  
    +y7;81ND  
    应用示例简述 ptatzp]c#  
     6=4wp?  
    1. 系统说明 ^'CPM6J  
     j Uv!9Y}F  
    光源 ORGD  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) 4%4avEa"w  
     元件 ~CB[9D=  
    — 分束器和合束器，消色差准直透镜系统，位相延迟器，待测球面透镜 F>tQn4  
     探测器 6R-&-4  
    — 干涉条纹 fbyQjvURnC  
     建模/设计 C*U'~qRK  
    — 光线追迹：初始系统概览 'E/*d2CDM(  
    — 几何场追迹加(GFT+)： f.aSKQD  
     计算干涉条纹。 !TZhQiorC  
     分析对齐误差的影响。 N8qDdr9p?c  
     Wcb7 ;~K  
    2. 系统说明 z,qRcO&  
     ] h-,o R?e  
    参考光路 5w%_$x  
    \k;`}3 uO  
    3. 建模/设计结果 /V3=KY`_J  
    Hsih[f  
    [A}rbD K  
    4. 总结 }I 3gU  
     L;gO;vO  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 5MFxo63  
     X37L\e[c  
    1. 仿真 mj|)nOd  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 X;<BzA!H  
    2. 计算 :[ k4Z]t8  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 VrZ>bma;  
    3. 研究 6KD `oUx  
    不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移  `:P  
    obdFS,JxxG  
    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。 +/#Ei'do  
     1;Pv0&[q/  
    应用示例详细内容 R'kyrEO  
    系统参数 /Q,{?';~  
    1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 Gpm{m:$L  
     |F9z,cc"  
     通过使用这种干涉仪设置，可测量两完全相同光束线间的相对相移。 b-3*Nl_%  
    GUF"<k  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 Bo<>e~6P  
     wApMzZ(X2y  
    2. 说明：光源 !61Pl/uQ  
     Pnd `=%w%]  
    AuR$g7z  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 D;UV&.$'v  
     因此，相干长度大于1m dt~YW  
     此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 nXjP x@  
     在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 kId n6 Wx,  
    5K|"\  
    -P&6L\V  
     mhW-J6u*  
    3. 说明：光源 ##Z_QB(;  
    k`GA\&zt  
    3!5Ur&  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 E*#]**  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 ]7;\E\o  
     因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 w.& 1%X(k  
     与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。
     nFe%vu8a  
    4. 说明：光学元件 WM)-J^)BJ  
    <C9 XX~  
    >vuY+o;B  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 ljK rj  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 ' B  
     所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 *D'$"@w3  
     透镜材料为N-BK7。 e^ lWR]v  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 ~+Z{Q25R  
     wH~kTU2br  
    YC_1Ks  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 jE#O>3+.  
     xoOJauSX1  
    V138d?Mm  
     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)。 iS5W>1]  
     由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 u*qV[y5Bl  
    0oEOre3^%  
    6. 分光器的设置 3s"0SLS4  
    "zIFxDR#  
    -{`@=U  
    w`l{LHrR  
     为实现光束分束，采用理想光束分束器。 \^#~@9  
     出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 erVO|<%=R  
     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 9<K j6t_  
    JsO *1{6g  
    7. 合束器的设置 Q:ezifQ  
    P;pl,~  
    jYiv'6z  
    IF]lHB  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 yjJ5P`j]  
     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。 g#]wLm#  
    rpw.]vnn  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 @-OnHE  
    w1UA?+43  
    Bo5ZZY  
     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)。 .'a&3 3J  
    应用示例详细内容 XT;u<aJs  
    仿真&结果 ~^+0  
    xV%6k{_:G  
    1. 结果：利用光线追迹分析 i|1^+;  
    r=c<--_@  
     首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 =!m}xdTP  
     对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    )Fb>8<%  
    m[k_>e\ u  
    2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 P]z[v)}  
    #2iD'>bQ  
    y,pZTlE  
     现在，利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 Y'e eA 2O  
     由于采用高斯光束，图形边缘光强衰减迅速。 LL$_zK{  
     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。
    @(C1_  
    #Wu*3&a]yU  
    3. 对准误差的影响：元件倾斜 YIR R=qpn  
    J~(Wf%jM~  
     元件倾斜影响的研究，如球面透镜。 L],f3<  
     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°。 Q]o C47(  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。 XR!us/U`a  
    V34hFa  
    4. 对准误差的影响：元件平移 K R"M/#  
    ,.gQ^^+=  
     元件移动影响的研究，如球面透镜。 ; O<9|?  
     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。 U.{l;EL:T  
     结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 {)AMwq  
    ^9-&o  
    .Yw'oYnS  
    5. 总结 2Hum!p:1  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 ^}f -!nf[  
    \n9zw'  
    4. 仿真 _20#2i&  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 #Km:}=  
    {,OS-g  
    5. 计算 R/`q/0T.  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 /.M+fr S  
    _bD/D!|  
    6. 研究 [yj).*0  
    不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 :iR \%  
    7RDDdF E!  
    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。 .@Ut?G  
    LK"  bC  
    扩展阅读 ,7XtH>2s  
    2DD:~Tbi  
    1. 扩展阅读 >R/$1e1Y  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 .d/: 30Y  
    1 y}2+Kk  
     开始视频 SE7WF18A  
    - 光路图介绍 V<HU6w  
    - 参数运行介绍 P,=+W(s9}  
    - 参数优化介绍 lnGq :-  
     其他测量系统示例： $BmmNn#  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) E+C5 h ;p&  
    _7DkS}NJs  
     '8j$';&`  
    QQ：2987619807     XBQ\_2>  
     
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