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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) v[6BESu  
    HJ5m5':a  
    应用示例简述 t{>66jm\R  
     88U4I  
    1. 系统说明 N)h>Ie  
     XI\aZ\v  
    光源 7Yxy2[  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) B<[;rk  
     元件 +c\s%Gzrh  
    — 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 64 \ZOG\,  
     探测器 tb0XXE E  
    — 干涉条纹 n a2"Sy=Yi  
     建模/设计 4ij`   
    — 光线追迹：初始系统概览 ;?2vW8{p<  
    — 几何场追迹加(GFT+)： [NvEX Td  
     计算干涉条纹。 =O)JPo&iwY  
     分析对齐误差的影响。 {zUc*9  
     i&>,aiH@  
    2. 系统说明 #fGb M!3p  
     ^l^_K)tw*  
    参考光路 %1VMwqC]E  
    d!KX.K\NM,  
    3. 建模/设计结果 D-3/?"n  
    !Y]}& pUP  
    !qcu-d5b  
    4. 总结 @mJN  
     OV8b~k4=  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 Ip4NkUI3T  
     G>mgoN  
    1. 仿真 kM3BP& 3m1  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 g-p OO/|  
    2. 计算 .4!N #'  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 fe37T@  
    3. 研究 {C]M]b*F6(  
    不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 ;wQWt_OtuJ  
    EJWMr`zdn  
    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。 ;@d %<yMf@  
     fr#lH3  
    应用示例详细内容 -;P<Q`{I  
    系统参数 g=Qga09  
    1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 eN> (IW  
     M2@q{RiS  
     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。 &vMH AZd  
    Ix"c<1 I  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 K%=n \ Y  
     lIFt/  
    2. 说明：光源 <Z m ,q}  
     }uHc7gTBF7  
    h{* O9O<  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 ZHC sv]l  
     因此，相干长度大于1m G'Q7(c  
     此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 .@6]_h;  
     在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 "{x~j \<  
    |Lhz^5/  
    ]R4)FH|><  
     /2@%:b)  
    3. 说明：光源 amBz75N{  
    #h3+T*5} 6  
    3-mw-;.  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 phc1AN=[E  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 l#~Fe D  
     因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 VNYLps@4H  
     与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。
     /M3D[aR<d  
    4. 说明：光学元件 G wW#Ww;Oc  
    Z@[,"{Sn  
    -YuvEm#f  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 DYWC]*  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 5dgBSL$A}]  
     所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 i9xv`Ev=R  
     透镜材料为N-BK7。 ]~qN<x  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 tl)}Be+Dt;  
     .d "+M{I  
    yX-xVvlv@  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 okcl-q  
     w//w$}v  
    |?| u-y  
     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)。 llleo8  
     由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 4w z 6%  
    *SY4lqN  
    6. 分光器的设置 'u3+k.  
    9#(QS+q~  
    ~d8>#v=Q`  
    o 4b{>x  
     为实现光束分束，采用理想光束分束器。 RE.@ +A  
     出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 S!q}Pn  
     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 xI<dBg|]+  
    A$F;fCV*  
    7. 合束器的设置 ;:|KfXiC8  
    2Y4&Sba^Y  
    v$i%>tQ\  
    ?8,N4T0)  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 'YR5i^:t  
     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。 -*lP1Nbp  
    K%}I}8M  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 {T.Vu]L80  
    zrew:5*uZ  
    U9 59=e  
     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)。 cA%U  
    应用示例详细内容 VjqdKQeVq  
    仿真&结果 4sj%:  
    X}-H=1T?  
    1. 结果：利用光线追迹分析 )/Xrhhx  
    0w['jh|,  
     首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 Gx!RaZ1  
     对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    I7PWO d  
    C%c `@="b  
    2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 #5C3S3e=  
    12PE{Mut  
    @L!#i*> 9  
     现在，利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 YhT1P fl  
     由于采用高斯光束，图形边缘光强衰减迅速。  y:OywIi(  
     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。
    Hm* vKFhz  
    6h_k`z  
    3. 对准误差的影响：元件倾斜 ++!E9GU{  
    %gMpV  
     元件倾斜影响的研究，如球面透镜。 \.1b\\  
     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}6!18  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。 3Gl]g/  
    _Af4ct;ng  
    4. 对准误差的影响：元件平移  DiQkT R  
    Z{ Zox[/  
     元件移动影响的研究，如球面透镜。 tN3 {7'\7  
     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。 ~9 WJrRWB  
     结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 &&nO]p`  
    fJw=7t-t  
    D Ok^ON  
    5. 总结 }PIB b  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 !;aC9VhSU  
    RpK,ixbtA+  
    4. 仿真 *z"1MU  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 ,ok J eZ  
    ZU.)K>'  
    5. 计算 9T,QW k  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 TJ[jZuT:  
    Mto~ /  
    6. 研究 '+I 2$xE  
    不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 3d'ikkXK  
    b#;N!VX  
    利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 DYKV54\ue  
    wt.{Fqm  
    扩展阅读 ;~:Ryl M  
    4`-?r%$,:  
    1. 扩展阅读 =@KYA(D  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 3:8nwt  
    Vc52s+7=8  
     开始视频 KO]?>>5S6  
    - 光路图介绍 khN:+V|  
    - 参数运行介绍 ]6%%X+$7  
    - 参数优化介绍 :y-0qz D?  
     其他测量系统示例： NVA`t]gn  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) 4fu\3A&  
    R`C_CsXir  
    YTjuSV  
    QQ：2987619807     9poEUjBI  
     
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