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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) + 3~Gc<OO  
    Rz])wBv e  
    应用示例简述 ~7)rKHau  
     `SSP53R(0  
    1. 系统说明 dd @COP?  
     6w:g77SH)%  
    光源 N`L' 4v)  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) tOlzOBzR  
     元件 c DEe?WS  
    — 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 ps{&WT3a  
     探测器 ?$`1%Y9  
    — 干涉条纹 8O;rp(N.n  
     建模/设计 _z_3%N  
    — 光线追迹：初始系统概览 *n$m;yI  
    — 几何场追迹加(GFT+)： S|=rF<]my  
     计算干涉条纹。 O #p)~V8~  
     分析对齐误差的影响。 Rzn0-cG  
     ho SU`X  
    2. 系统说明 %3@RZe  
     '6Z/-V4k  
    参考光路 D; 35@gtj  
    :a^,Ei-&  
    3. 建模/设计结果 3ec==.  
    k*UR# z(I  
    ^0 ,&R\e+  
    4. 总结 p1`'1`.3  
     W0r5D9k  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 aS1P]&  
     J?HZ,7X:  
    1. 仿真 B2Awdw3=g  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 tr67ofld|  
    2. 计算 _,-M8=dL%*  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 xVwi }jtG|  
    3. 研究 dA MilTo  
    不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 yU&g|MV_  
    QeOt; {_|  
    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。 *F4G qX3  
     OB? 79l  
    应用示例详细内容 $BO}D  
    系统参数 s"^YW+HMb  
    1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 .tHv4.ob  
     d9e H}#OY  
     通过使用这种干涉仪设置，可测量两完全相同光束线间的相对相移。 ju2X*  
    ]P ?#lO6  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 oT5rX ,8  
     ~?8 x0  
    2. 说明：光源 y[7xK}`_  
     vG Lb2Q  
    yKk,);  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 Uc%`? +Q  
     因此，相干长度大于1m `efH(  
     此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 Zn=JmZ  
     在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 HDXjH|of  
    V~^6 TS(  
    ^ {]sD}Q"  
     ~6kA<(x   
    3. 说明：光源 ~Sem_U`G  
    {CyPcD'$s  
    gu%'M:Xe  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 8@C|exAD`  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 r3bvuq,6$  
     因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 )^' B:ic  
     与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。
     p-03V"^&  
    4. 说明：光学元件 W&re;?Z{ke  
    @^4M~F%  
    7J_f/st  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 LyPBFo[?  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 #di_V"  
     所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 v}*u[GWl]  
     透镜材料为N-BK7。 a0W\?  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 9p'J(`  
     >yHnz?bf@  
    I z=w2\r  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 V$F.`O!hfi  
     e ~,'|~ C5  
    EF^=3  
     增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 I!0 +RP(  
     由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 }c#/1J7  
    u4^"E+y^S  
    6. 分光器的设置 ZJ}LnPr  
    &``oZvu B  
    Oqe.t;E 0}  
    X|B;>q  
     为实现光束分束，采用理想光束分束器。 I\6<)2j/L  
     出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 tNf" X !  
     随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1，对应于两个光束分束器 : )*Ge3  
    ]M"'qC3g  
    7. 合束器的设置 r{jD,x2  
    EuA<{%i  
    `-YSFQ~O,  
    xi^e =:;`  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 4'[ V'c\  
     为此，必须选择两个输入通道的叠加，才能得到期望的干涉图。 +\$|L+@Z  
    l%5%oN`4  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 05LQh  
    _Vf|F  
    R2ZQBwB  
     增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 2 3w{h d  
    应用示例详细内容 u9~J1s<e  
    仿真&结果 &bgi0)>  
    3s$.l }  
    1. 结果：利用光线追迹分析 ^b. MR?9  
    G")EE#W$}  
     首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 :R\v# )C  
     对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    QNwAuH T  
    jz:c)C&/  
    2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 sBI%lrO  
    5kNs@FP  
    RYaof W  
     现在，利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 ;7*@Gf}R  
     由于采用高斯光束，图形边缘光强衰减迅速。 0! %}  
     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。
    )#Bfd(F  
    s""8V_,;  
    3. 对准误差的影响：元件倾斜 rM.<Gi05Qe  
    %"fKZ  
     元件倾斜影响的研究，如球面透镜。 m6<0 hP  
     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°。 *uM*)6O 3  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。 x}j41E}  
    DCUq.q)  
    4. 对准误差的影响：元件平移 ' uw&f;/E  
    TBT*j&!L  
     元件移动影响的研究，如球面透镜。 QLg9aG|  
     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。 vBnHG-5;P  
     结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 Pk_{{Z(1o  
    3mz>Y*^?0  
    B`EgL/Wg[  
    5. 总结 [&V%rhi  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 RyD$4jk+T"  
    P?7b,a95O  
    4. 仿真 +N_%|!F-c  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 - Sgp,"a  
    X+@,vCC  
    5. 计算 0+i,,^x.  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 1=.kH[R  
    XjU;oh4:.  
    6. 研究 ;mlIWn  
    不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 <Rt@z|Zv  
    )zV5KC{{  
    利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 nP31jm+A  
    ^u,x~nPXg  
    扩展阅读 5 Vqvb|  
    "r+<=JU>OV  
    1. 扩展阅读 u;}B4Rx  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 *?&O8SSBH  
    MEUqQ4/Gl  
     开始视频 :nEV/"#F  
    - 光路图介绍 6P|neb}  
    - 参数运行介绍 c Zr4  
    - 参数优化介绍 _"V0vV   
     其他测量系统示例： >YhqL62!a  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) s&</zU'  
    `_i-BdW  
    jp`N%O]6  
    QQ：2987619807     )_?$B6hf,&  
     
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