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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) qY$/i#  
    Mk@%Wuxg2  
    应用示例简述 D^9r#&  
     WfE,U=e*  
    1. 系统说明 7ClN-/4  
     7 xm>+(  
    光源 ;y"q uJ'O  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) U6@ j=|q  
     元件 N v,Yikf  
    — 分束器和合束器，消色差准直透镜系统，位相延迟器，待测球面透镜 1zUo.Tg0  
     探测器 \vvV=iw  
    — 干涉条纹 m#a0HH  
     建模/设计 1FiFP5  
    — 光线追迹：初始系统概览 Wp<4F 6C$@  
    — 几何场追迹加(GFT+)： L^zF@n^5A  
     计算干涉条纹。 h}o7/p  
     分析对齐误差的影响。 B&E qd  
     ]N+(SU  
    2. 系统说明 E/</  
     *u4h+P  
    参考光路 jKI0d+U  
    Z;bg;@r|  
    3. 建模/设计结果 Oi=c 6n  
    |i7j }i  
    z\fmwI  
    4. 总结 7C%z 0/  
     A[@xTq s{{  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 CHqRCQR.  
     l |c#  
    1. 仿真 P<@V  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 ,Mp/Y>f  
    2. 计算 11s*C #  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 CfoT$g  
    3. 研究 "Y Z B@  
    不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移  <V-D  
    ?,J'3nZ'  
    利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 dd +%d  
     rG _T!']~  
    应用示例详细内容 <TL!iM  
    系统参数 \/Z?QBFvz  
    1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 7r?s)ZV  
     /K{` gc  
     通过使用这种干涉仪设置，可测量两完全相同光束线间的相对相移。 B1GBQH$Ms  
    qd=&*?  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 _{fh/{b1  
     I$7#Z!P6|  
    2. 说明：光源  ahno$[  
     -Q6njt&  
    +O 2H":$  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 F|t3%dpj  
     因此，相干长度大于1m 2`XG"[@  
     此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 f,'gQ5\ X3  
     在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 IXaF(2>  
    [/ B$cH  
    hP1H/=~  
     mT@8(  
    3. 说明：光源 z3V[ Vi  
    K/+Y9JP9  
    %QW1?VVP  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 %z}{jqD&:X  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 <g SZt\  
     因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 &\Es\qVSf  
     与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。
     {G:dhi  
    4. 说明：光学元件 UE2!,Z,  
    7$8YBcZ6  
    Cy'0O>v5  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 WJp9io[GM  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 bG`aF*10)!  
     所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 rq;Xcc  
     透镜材料为N-BK7。 /0PBY-O  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 aNX M~;5~  
     2 1b  
    8<gYB$* S  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 0}a="`p#<  
     Vz(O=w=  
    noali96J  
     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)。 D<-MbK^S  
     由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 a^U)2{A*f  
    ?Vy% <f$  
    6. 分光器的设置 VI{!ZD]  
    [8F1rZ&  
    }YiE} +VW|  
    p ~/  
     为实现光束分束，采用理想光束分束器。 PBXRey7>D  
     出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 #GTR}|Aga  
     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 ia'eV10  
    UMcQqV+vT  
    7. 合束器的设置 : MfY8P)  
    op\'T;xIu  
    `eD70h`XK  
    &:K!$W  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 !p&[:+qN  
     为此，必须选择两个输入通道的叠加，才能得到期望的干涉图。 ?AMn>v  
    KaEL*  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 cPFs K*w  
    avJ%J"j8z  
    it Byw1/  
     增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 P!c.!8C$  
    应用示例详细内容 P2U^%_~  
    仿真&结果 U`G  
    #@rvoi  
    1. 结果：利用光线追迹分析 JDp"!x{O  
    #(i9G^K  
     首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 S.u1[Yz^  
     对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    `%%/`Qpj;  
    Zb p+b;  
    2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 ku8C#%.m3  
    Y (a0*fh  
    c#-o@`Po  
     现在，利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 {`-f<>N3  
     由于采用高斯光束，图形边缘光强衰减迅速。 'AU:[eyUV  
     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。
    zl a^j,  
    =tkO^  
    3. 对准误差的影响：元件倾斜 Mm&#I[:  
    G+?Z=A:T8  
     元件倾斜影响的研究，如球面透镜。 y\?T%g  
     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°。 T[M:%vjYF  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。 apz) 4%A  
    |n*nByL/  
    4. 对准误差的影响：元件平移 Gx&o3^t  
    r]sN I[  
     元件移动影响的研究，如球面透镜。 -~Ll;}nZC  
     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。 xtWwz}^8]  
     结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 bS1?I@  
    _Se0,Uns  
    PVCFh$pnw  
    5. 总结 9;ZaL7>  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 [>IV#6$  
    ]!um}8!}  
    4. 仿真 nM<B{AR5^  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 Whd\Ub8(  
    [3@Pu.-I+M  
    5. 计算 bgk+PQ#S-  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 efT@A}sV  
    AG Ws>  
    6. 研究  V6L0\  
    不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 M:PEY*4H  
    cF2!By3M  
    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。 Rj'Tu0l  
    M^89]woC  
    扩展阅读 GJ9'i-\*\  
    aVE/qXB  
    1. 扩展阅读 6T9?C|q  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 xlP0?Y1Bl  
    }!`_Bz:  
     开始视频 I(5sKU3<  
    - 光路图介绍 3Fgl zJ  
    - 参数运行介绍 _{ Np _ (g  
    - 参数优化介绍 2]UwIxzR  
     其他测量系统示例： \ cr)O^&  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) ?niv}/'%O  
    u6t%*''  
    znkc@8_4  
    QQ：2987619807     jap5FG+2  
     
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