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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) 3i1TBhs6  
    h~lps?.#b  
    应用示例简述 6UI6E)g  
     N[A9J7}_R  
    1. 系统说明 V|G*9^Y  
     a+RUSz;DL  
    光源 )#8}xAjV  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) D-FT3Culw  
     元件 K@%gvLa\  
    — 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 =~k}XB  
     探测器 ;nrkC\SYh:  
    — 干涉条纹 w3;{z ,,T  
     建模/设计 ^5Zka!'X2Z  
    — 光线追迹：初始系统概览 6l:uQz9  
    — 几何场追迹加(GFT+)： *zQhTYY  
     计算干涉条纹。 OLo?=1&;;  
     分析对齐误差的影响。 _6!iv  
     z\"9T?zoo  
    2. 系统说明 rJh$>V+ '  
     }@"v7X $  
    参考光路 g/(BV7V  
    +/ {lz8^,  
    3. 建模/设计结果 WcQkeh3n  
    _0BQnzC=  
    |ZC'a!  
    4. 总结 +IMt$}7[  
     fR?'HsQg  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 KrR`A(=WL  
     @Ko#nDEq  
    1. 仿真 =KAN|5yn  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 F"cZ$TL]  
    2. 计算 qHgzgS7a  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 *pDS%,$xe  
    3. 研究 $&!|G-0'  
    不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 #l h' !  
    1_TniR3z1  
    利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 Vw3=jIQN:!  
     F|cli <  
    应用示例详细内容 &*bpEdkZ  
    系统参数 YeVo=hYH@  
    1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 2'@D0L  
     );h  
     通过使用这种干涉仪设置，可测量两完全相同光束线间的相对相移。 Rn`DUYg  
    -p%cw0*Y]C  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 I2krxLPd  
     RP^vx`9h  
    2. 说明：光源 gLY15v4?  
     i9V,  
    nN^lY=3  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 4;@L#Pzt  
     因此，相干长度大于1m _h`4`r  
     此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 24 .'+3  
     在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 f3 imkZ(  
    R](cko=  
    0x<G\ l4  
     GHo mk##0E  
    3. 说明：光源 .|Yn[?(  
    y2mSPLw  
    2G<XA  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 H: ;XU  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 ggrkj0  
     因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 cnRgzj<ek  
     与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。
     a]Y9;(  
    4. 说明：光学元件 Jw>na _FJ  
    m>3\1`ZF~<  
    :6Tv4ZUvcG  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 So75h*e  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 l_8ibLyo  
     所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 KV-h~C  
     透镜材料为N-BK7。 IxG7eX!  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 mg>wv[ 7  
     CJDNS21m  
    ; xQhq*  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 yhI;FNSf  
     LPZ\T} <l  
    :6&#u.\u  
     增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 L "'d(MD  
     由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 V#+F*w?&D  
    US"UkY-\  
    6. 分光器的设置 FD~ U F;VQ  
    1~},}S]id  
    A_e5Vb ,u.  
    aT+w6{%Z  
     为实现光束分束，采用理想光束分束器。 D #7q3s  
     出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 bE@Eiac  
     随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1，对应于两个光束分束器 'NCx<0*  
    ]=]MJ3_7  
    7. 合束器的设置 +?[s"(  
    B2KBJ4rI[1  
    ):nC%0V  
    F\ GNLi  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 H0yM`7[y  
     为此，必须选择两个输入通道的叠加，才能得到期望的干涉图。 ^<uQ9p^B  
    L@_o*"&j  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 ZG{#CC=  
    WS?Y8~+{5  
    _^ic@h3'X~  
     增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 B-"F67:  
    应用示例详细内容 2$VSH&  
    仿真&结果 e**'[3Y  
    #?eMEws  
    1. 结果：利用光线追迹分析 W7@Vma`  
    `2^(Ss# )  
     首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 <OJqeUo+*\  
     对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    ^#K^WV  
    )K`tnb.Pf  
    2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 AxF$7J(  
    rusYNb1J  
    sIl&\g<b  
     现在，利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 6D`.v@  
     由于采用高斯光束，图形边缘光强衰减迅速。 JsMN_%y?  
     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。
    l Ft&cy2  
    KoWG:~>|  
    3. 对准误差的影响：元件倾斜 k,8^RI07@  
    ,^ dpn  
     元件倾斜影响的研究，如球面透镜。 4d}n0b\d  
     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°。 tB4yj_ZF  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。 ;B(16&l=q  
    G `B=:s]  
    4. 对准误差的影响：元件平移 E9t8SclV  
    -7o-d-d F  
     元件移动影响的研究，如球面透镜。 rSm#/)4A  
     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。 t("koA=.  
     结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 \5=4!Ez  
    'WBhW5@  
    klY, @  
    5. 总结 Jw^my4  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 T!pZj_ h=  
    FL&Y/5  
    4. 仿真 8]O#L}"  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 #e[r0f?U  
    7 s2*VKr  
    5. 计算 _F^NX%  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 5lM 3In@  
    :<0lCj  
    6. 研究 kGakdLl  
    不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 [9Tnp]q  
    9}42s+  
    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!ky\E  
    dldS7Q  
    扩展阅读 :O?3lj)  
    #SjCKQ~  
    1. 扩展阅读 1!E}A!;  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 &zVXd  
    PpNG`_O  
     开始视频 9i{(GO  
    - 光路图介绍 :!fY;c?  
    - 参数运行介绍 V>UlL&V  
    - 参数优化介绍 jYBiC DD  
     其他测量系统示例： [(.lfa P  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) EQM[!g^a  
    rg 0u#-  
    O0bOv S  
    QQ：2987619807     #T`1Z"h<  
     
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