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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) \*Ts)EW  
    Enu!u~1]F  
    应用示例简述 \Vz,wy%-  
     W w^7^q&  
    1. 系统说明 *h:D|4oJ(  
     7oD y7nV4  
    光源 *|^,DGfQ6  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) ;*nh=w  
     元件 3hH>U%`-  
    — 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 %pH)paRAP  
     探测器 C/bxfp{?  
    — 干涉条纹 *^uGvJXF  
     建模/设计 H<$pHyxU  
    — 光线追迹：初始系统概览 ~Po\ En  
    — 几何场追迹加(GFT+)： WejyYqr34-  
     计算干涉条纹。 MCM/=M'y  
     分析对齐误差的影响。 gt~9"I  
     [;*\P\Xih  
    2. 系统说明 &yB%QX{3  
     y2GQN:X  
    参考光路 gU~ L@R_D  
    (x}A_ i  
    3. 建模/设计结果 b-2pzcK{#  
    k]t,q$Vd  
    8~;{xYN )  
    4. 总结 U&`6&$]  
     Ywmyr[Uh'  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 YXgWH'i~  
     J9NsHr:A[  
    1. 仿真 J`4Z<b53  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 0T(O'v}.  
    2. 计算 ix:2Z-  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 '^8g9E .4K  
    3. 研究 c$.UE  
    不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 E2h(w_l  
    HJc<Gwm  
    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。 +I*k0"gj6  
     GahaZ F  
    应用示例详细内容 "pOqd8>]  
    系统参数 ?0 HR(N(z!  
    1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 w8G7Jy  
     >ze>Xr'm5=  
     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。 R_t~UTfI;  
    +d.u##$  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 Rk}\)r\  
     2TE\4j  
    2. 说明：光源 3xRM 1GgO  
     3gC\{y!8  
    1aBD^^Y  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 SRP5P,-y  
     因此，相干长度大于1m kZJt ~}  
     此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 T@B"BoKU  
     在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 Vp|2wlFE-  
    0Ulxp  
    Ii|uGxEc  
     ~ &t!$  
    3. 说明：光源 $$k7_rs  
    >?^~s(t  
    h1n*WQ-  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 mYntU^4f  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 yb[{aL^4%  
     因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 976E3u"Vt  
     与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。
     B0 6s6Q  
    4. 说明：光学元件  C/SapX  
    UAnB=L,.\  
    kTr6{9L  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 @~JB\j9  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 Rbx97(wK  
     所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 n/ui<&(  
     透镜材料为N-BK7。 CW.&Y?>Tv  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 >L#];|  
     <]Ij(+J;  
    jVLY!7Z4  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 `Af{H/qiI  
     qXXYF>Z-  
    D-'i G%)kA  
     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)。 N7d17c. 5  
     由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 pw0Px  
    u)<Ysx8G  
    6. 分光器的设置 *rS9eej  
    8:Z@lp^  
    ck(CA(_  
    szf"|k!  
     为实现光束分束，采用理想光束分束器。 .}IK}A/-  
     出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 G> f^ 2  
     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 'CP/ymf/a  
    9V|E1-")E  
    7. 合束器的设置 LXBbz;vYl  
    uPa/,"p  
    clh3  
    p:DL:^zx  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 )B -MPuB  
     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。 )2iM<-uB  
    jA20c(O  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 ^n\9AE3  
    \(.nPW]9  
    BNAguAxWo  
     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)。 {DKXn`V  
    应用示例详细内容 @5{.K/s  
    仿真&结果 kvMk:.  
    <'PR;g^#  
    1. 结果：利用光线追迹分析 bYwI==3  
    o|R*POM  
     首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 -ET*M<  
     对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    }*fW!(*  
    CL)1Q  
    2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 aukk|/3Ih  
    D6&mf2'u  
    b*I&k":  
     现在，利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 3v8V*48B$  
     由于采用高斯光束，图形边缘光强衰减迅速。 MgJ%26TZ  
     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。
    /'8*aUa  
    Uq<a22t@  
    3. 对准误差的影响：元件倾斜 =]_d pEEQ  
    an*]62l  
     元件倾斜影响的研究，如球面透镜。 @<@R=aqE  
     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°。 Wrf^O2  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。 Tf&f`/  
    /|4Q9=  
    4. 对准误差的影响：元件平移 uE,i-g0$Id  
    WUE)SVf  
     元件移动影响的研究，如球面透镜。 c,#~L7  
     现在，通过使用独立位置和参数运行，组件X位置有0mm修正为0.5mm。 "E@NZ*"u  
     结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 e3yorQ][  
    )bB"12Z|8  
    O:oU`vE  
    5. 总结 Ze$^UR  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 u4b3bH9U  
    b xk'a,!S  
    4. 仿真 ]y1$F Ir+  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 ?~VWW<lR  
    B-y0;0  
    5. 计算 ;,F-6RNj  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 aJuj7y-  
    N>&{Wl'y\  
    6. 研究 VYl_U?D  
    不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 ,\sR;=svK  
    Bo](n*i  
    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。 *6 z'+'  
    ,_"7|z wb  
    扩展阅读 vh1 Ma<cx  
    bm|Jb"T0b  
    1. 扩展阅读 "K}W^J9v  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 'Yaf\Hp  
    %fn'iKCB  
     开始视频 mJ6t.%'d  
    - 光路图介绍 ~>}dse  
    - 参数运行介绍 Sa h<sb=  
    - 参数优化介绍 n}AR/3}  
     其他测量系统示例： Q{H!s_6iyv  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) .NV)hg)|cZ  
    }<5\O*kX4  
    FT*yso:X/  
    QQ：2987619807     U(S@1i(  
     
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