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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) m339Y2%=  
    4q\bnt  
    应用示例简述 DJf!{:b)  
     *_7%n-k  
    1. 系统说明 DZ Q=Sinry  
     _}-Ed,.=  
    光源 vmZyvJSE  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) /^<Uy3F[p  
     元件 Sq,x57-  
    — 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 -(]s!,  
     探测器 8/dx)*JCq  
    — 干涉条纹 WD7IF+v  
     建模/设计 td#B$$[  
    — 光线追迹：初始系统概览 nuip  
    — 几何场追迹加(GFT+)： /&#Gh?z  
     计算干涉条纹。 Qs5^kddz=  
     分析对齐误差的影响。 69$[yt>KYz  
     OWRT6R4v  
    2. 系统说明 CQx#Xp>=s  
     @H^Yf  
    参考光路 a.yCd/  
    _c 4kj  
    3. 建模/设计结果 $Dm2>:Dmt  
    OF)G 2>t  
    $ kA'9Y  
    4. 总结 EBX+fzjQo  
     Z4 +6'  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 A+&^As2  
     :"9P {xe^  
    1. 仿真 AD=vYDR+  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 N1 }#6YNw  
    2. 计算 MM*B.y~TxZ  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 8(Ab NQ  
    3. 研究 ShV#XnQ  
    不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 U2u\Q1  
    ,MxTT!9Su  
    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。 3S~Gi,  
     $-}a<UFE;  
    应用示例详细内容 <n)J~B^  
    系统参数 [%alnY  
    1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 -<[MM2Y  
     }j/($,  
     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。 ]c.1&OB7o  
    +$-@8,F>  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 i*We kr3Wo  
     *t JgQ[  
    2. 说明：光源 :4f>S) m  
     9BJP|L%q  
    Be=J*D!E=>  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 G>/Gw90E  
     因此，相干长度大于1m 0GtL6M@pP  
     此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 Z-fQ{&a{  
     在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 p=7{  
    4' ym vR  
    .>Gnb2  
     }Ss]/ _t  
    3. 说明：光源 *f[nge&.  
    QxSJLi7t  
    mUmU_L u8  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 hGPo{>xR  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 e'FBV[e  
     因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 F%t_9S,)O  
     与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。
     &Hb;; Ic(  
    4. 说明：光学元件 G,#]`W@qhK  
    X0\2qD  
    `K,{Y_  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 H]6i1j  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 _.9):i2<SF  
     所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 b) k\?'j  
     透镜材料为N-BK7。 [z2XK4\e1T  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 g[Z$\A?ZbZ  
     p(jY2&g  
    \{Q d  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 .^aakM  
     |Va*=@&6J  
    yqaLqZ$  
     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)。 KW* 2'C&  
     由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 qqL :#]lV5  
    Gb=pQ (n4  
    6. 分光器的设置 c>_tV3TDA  
    D5o[z:V7"  
    \~sc6ho  
    DqfWu*  
     为实现光束分束，采用理想光束分束器。 ?ztI8 I/  
     出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 wLF;nzv  
     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 ~$I9%z7@  
    rBOxI  
    7. 合束器的设置 p#5U[@TK  
    S}O>@ %  
    @/MI Oxg[  
    g*]hmkYe9  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 Vs[A  
     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。 R cZg/{[{  
    Dl a }-A:  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 ?IKSSe#,  
    WH>=*\  
    ~4 ~c+^PF  
     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)。 I~^t\iujs  
    应用示例详细内容 dRdI('  
    仿真&结果 y:Wq;xEiDo  
    7Ei,L[{\i#  
    1. 结果：利用光线追迹分析 wbIgZ]o!/;  
    @q98ac*{  
     首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 B0h|Y.S8%1  
     对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    I_1(jaY  
    (yx^zW7  
    2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 _Sq*m=  
    9HsiAi*  
    q,i&%  
     现在，利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 .wU0F  
     由于采用高斯光束，图形边缘光强衰减迅速。 HT`k-}ho,  
     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。
    J?wCqA  
    GI se|[p  
    3. 对准误差的影响：元件倾斜 </hv{<  
    e^LjB/<Th  
     元件倾斜影响的研究，如球面透镜。 %Z8' h\|  
     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°。 $ Jz(Lb{  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。 B\73 Vf  
    `rLcJcW  
    4. 对准误差的影响：元件平移 %ER"Udh  
    l&/V4V-  
     元件移动影响的研究，如球面透镜。 :*=fGwIWS  
     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。 w4nU86oZYl  
     结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 3s]aXz:  
    ){nOM$W  
    H zMr  
    5. 总结 Dhe*)  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 -wsoJh  
    xekU2u}WE  
    4. 仿真 R_4eME2LB  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 khc1<BBsT  
    5K:'VX  
    5. 计算 2 rFjYx8D!  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 E/3i _R  
    zA>LrtyK(=  
    6. 研究 0!Vza?9  
    不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 |JL?"cc  
     0"F|)  
    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。 Ke;eI+P[  
    gkM Q=;Nn  
    扩展阅读 2il`'X  
    K1+4W=|  
    1. 扩展阅读 6!`GUU  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 j* ZU}Ss  
    Q}: $F{  
     开始视频 h6Q~Di  
    - 光路图介绍 T4nWK!}z  
    - 参数运行介绍 ${h1(ec8  
    - 参数优化介绍 }`$s"Iv@  
     其他测量系统示例： &7 K=  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) kaT  !   
    hh-a+] c0  
    L>Y3t1=  
    QQ：2987619807     :O'QL,  
     
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