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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 正序阅读 楼主  发表于: 2020-11-23
    测量系统(MSY.0001 v1.1) QL?_FwZL  
    R'>!1\?Iq  
    应用示例简述 77P\:xc  
     fkA+:j~z_  
    1. 系统说明 b}[S+G-9W  
     mMAN* }`O  
    光源 ?:(y  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) y>I2}P  
     元件 x/*lNG/  
    — 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 5S~ H[>A"  
     探测器 >>U>'}@Q  
    — 干涉条纹 3_(_yEKx  
     建模/设计 gjS|3ED  
    — 光线追迹：初始系统概览 :gVUk\)  
    — 几何场追迹加(GFT+)： |cvU2JI@  
     计算干涉条纹。 [h/T IGE\  
     分析对齐误差的影响。 B `(jTL  
     lSxb:$g  
    2. 系统说明 [&)]-2w2  
     LgqQr6y"  
    参考光路 pgU [di  
    /0s1;?  
    3. 建模/设计结果 3BFOZV+  
    O)'CU1vMb  
    AGlBvRX7e  
    4. 总结 F.9}jd{  
     RRL{a6(?  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 '6so(>|  
     rB>ge]$.  
    1. 仿真 Qb536RpcTY  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 R~vGaxZ$  
    2. 计算 CIudtY(:  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 MmF&jd-=  
    3. 研究 0SQ!lr  
    不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 h4Crq Yxa_  
    YpZB-9Krf  
    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。 [Vd$FDki  
     k<gH*=uXY'  
    应用示例详细内容 b1&tk~D  
    系统参数 $7x2TiAL  
    1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 ;%tFi  
     YT\`R  
     通过使用这种干涉仪设置，可测量两完全相同光束线间的相对相移。 8Fn\ycX#"l  
    R9XU7_3B  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 BWt`l,nF  
     zl0{lV  
    2. 说明：光源 [+ud7l  
     <,i4Ua  
    #<{v~sVp&  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 `TrWtSwv  
     因此，相干长度大于1m #;[G>-tC  
     此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 1I Xtu   
     在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 JZ5k3#@e  
    r!:yUPv  
    "{q#)N  
     c=! >m  
    3. 说明：光源 w~lH2U'k}  
    = Xgo}g1  
    <BR^Dv07U  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 2Tp2{"sB>A  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 |T:R.=R$~  
     因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 Z #[?~P  
     与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。
     DiFLat]X  
    4. 说明：光学元件 -/f$s1  
    fz'qB-F Y  
    c_8&4  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 0ho;L0Nr'  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 v$ ti=uk$  
     所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 %:3XYO.w-  
     透镜材料为N-BK7。 _w^,j"  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 n0(Q/  
     >0^<<=m  
    HNzxF nh  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 pH '_k k  
     4XkI? l  
    L2H  
     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)。 p9v:T1 ?  
     由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 zv]ZEWVzc  
    $xO8?  
    6. 分光器的设置 ~\":o:qyc  
    b:==:d:0s  
    5`h$^l/  
    b3A0o*  
     为实现光束分束，采用理想光束分束器。 -FZC|[is  
     出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 Ho &Q }<(  
     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 F#Lo^ 8  
    PTe L3L  
    7. 合束器的设置 n !)$e;l  
    BJ|l  
    ,i:?c  
    eL3 _Lz  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 [LoQYDku  
     为此，必须选择两个输入通道的叠加，才能得到期望的干涉图。 pz%s_g'  
    ;(C<gt,r}  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 X^\D"fmE.  
    dq 93P%X24  
    UtQj<18<  
     增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 ">}6i9o  
    应用示例详细内容 nCQtn%j't  
    仿真&结果 x|O7}oj  
    5B=uvp|Y  
    1. 结果：利用光线追迹分析 Pn,I^Ej.  
    YR?Y:?(  
     首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 Iz0$T.T  
     对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    aTcz5g0"  
    1!z{{H;W  
    2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 @KQ>DBWQM  
    ;cMQ 0e  
    "Zp&7hI  
     现在，利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 ] Lv3XMa  
     由于采用高斯光束，图形边缘光强衰减迅速。 ddQ+EY@!  
     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。
    "&6vFmr  
    DU^.5f  
    3. 对准误差的影响：元件倾斜 Kg%9&l  
    X1#Ar)  
     元件倾斜影响的研究，如球面透镜。 eHr0],  
     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°。 ZHTi4JY  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。 <6UXk[y  
    sVHF\{<  
    4. 对准误差的影响：元件平移 g,,wG k  
    X4%uY  
     元件移动影响的研究，如球面透镜。 KqI:g*H'x7  
     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。 :-?ZU4)  
     结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 ?+zFa2J  
    ^KhJBM/Z  
    %o?)`z9-  
    5. 总结 P~a@{n*8  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 2uj .*  
    _vTr?jjfK  
    4. 仿真 &%2^B[{  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 | 6{JINW  
    DzVCEhf  
    5. 计算 `2f/4]fY  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 x}/jh  
    1jKpLTSs  
    6. 研究 TiD#t+g  
    不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 lOm01&^"E  
    ~.T|n =  
    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。 bdL= ?KS  
    ?lC>E[  
    扩展阅读 gmVN(K}SR5  
    \5a.JfF  
    1. 扩展阅读 J 8 KiL  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 B $u/n  
    }m+Q(2  
     开始视频 o;@~uU  
    - 光路图介绍 'g%:/lwA  
    - 参数运行介绍 2M x\D  
    - 参数优化介绍 "z9C@T  
     其他测量系统示例： 3t-STk?  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) #B\s'j[A"  
    L-9fo-  
    8&JB_%Gb  
    QQ：2987619807     eha|cAq  
     
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