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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) ["H2H rI2  
    Aa`R40yl  
    应用示例简述 ="('  #o  
     @@z5v bs'{  
    1. 系统说明 zq'KX/o  
     vn x+1T  
    光源 M,vCAZ  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) ._[uSBR'  
     元件 c$8M}q:X  
    — 分束器和合束器，消色差准直透镜系统，位相延迟器，待测球面透镜 >sGiDK @  
     探测器 7o7*g 7  
    — 干涉条纹 u#+Is4Vh  
     建模/设计 ,UNnz&H+f  
    — 光线追迹：初始系统概览 tiPZ.a~k  
    — 几何场追迹加(GFT+)： j" 5 +"j  
     计算干涉条纹。 V4ybrUWK  
     分析对齐误差的影响。 `sLD>@m  
     7S{yKS  
    2. 系统说明 C/!7E:  
     bMB@${i}  
    参考光路 W.(Q u-AE(  
    =eQ'^3a  
    3. 建模/设计结果 v[4-?7-  
    >ra)4huZ  
    fD*jzj7o ,  
    4. 总结 wz{&0-md*'  
     &9EcgazV  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 Hy b_> n  
     f&I5bPS7}  
    1. 仿真 3~\,VO''  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 5i-VnG  
    2. 计算 &3|l4R\  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 bl-D{)X  
    3. 研究 Zg3 /,:1  
    不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 VKcVwq  
    98*C/=^TH{  
    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$R  
     v+~O\v5Q  
    应用示例详细内容 Eih6?Lpu  
    系统参数 g*;z V i  
    1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 `Krk<G  
     zym6b@+jN  
     通过使用这种干涉仪设置，可测量两完全相同光束线间的相对相移。 MDoV84Fh  
    :pLaxWus!  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 ,rX|_4 n*  
     oml^f~pm  
    2. 说明：光源 >J_(~{-sNG  
     K}vYE7n:  
    m$VCCDv  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 ujr"_ofI  
     因此，相干长度大于1m Uka(Vr:  
     此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 \.]C`ocD  
     在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 N_E)f  
    &hJQHlyJM0  
    y$9XHubu  
     L|p+;ex  
    3. 说明：光源 mM'uRhO+  
    ^@)*voP#G  
    \F14]`i  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 -ZoAbp$  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 ]] T,;|B  
     因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 rQ(u@u;  
     与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。
     XHm6K1mGZ  
    4. 说明：光学元件 U2 Cmf  
    A]MX^eY  
    IeAi'  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 Nv=&gOy=  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 & kQj)  
     所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 Qx8O&C?Ti  
     透镜材料为N-BK7。 juQ?k xOB  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 h7PIF*7m e  
     .ZupsS9l  
    B.}j1 Bb  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 NCVhWD21|  
     ++BQ==@  
    $49;\pBZl  
     增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 4$+/7I \  
     由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 _ Gkb[H&RZ  
    SP4(yJy&  
    6. 分光器的设置 Y?%=6S  
    @v/ 8}n  
    nq\~`vH|Gd  
    oGL2uQXX  
     为实现光束分束，采用理想光束分束器。 9O\yIL  
     出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 X.AE>fx*h  
     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 6%MM)Vj+u  
    |eksvO'~  
    7. 合束器的设置 K/$5SN1  
    lt%9Zgr[u  
    Ue=1NnRDkA  
    =WK's8FB;8  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 }^`5$HEi  
     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。 - H`, ` #{  
    Ki(0s  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 =<Ss&p>  
    K<v:RbU|[1  
    k)agbx  
     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)。 GmZ2a-M  
    应用示例详细内容 cRSgP{hy  
    仿真&结果 ~n%]u! 6  
    eIbz`|%3  
    1. 结果：利用光线追迹分析 SKo*8r   
    tdNAR|  
     首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 TlC? ?#  
     对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    WyUa3$[gO  
    fz rH}^  
    2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 <-HWs@8#  
    _+<AxE9\  
    EV_u8?va  
     现在，利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 Bpv"qU7  
     由于采用高斯光束，图形边缘光强衰减迅速。 :JK+V2B$H  
     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。
     >1q:-^  
    X3l6b+p  
    3. 对准误差的影响：元件倾斜 ,<;.'r  
    \cQ+9e)  
     元件倾斜影响的研究，如球面透镜。 `m\ ?gsw7  
     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°。 dZ Ab' :  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。 (]$&.gE.F  
    Zig3WiD&  
    4. 对准误差的影响：元件平移 /KhY,G'Z  
    v>5TTL~?  
     元件移动影响的研究，如球面透镜。 !X1 KOG  
     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。 Lt {&v ^y  
     结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 CL5t6D9Qi  
    JQSczE3  
    Hqb-)8 ~  
    5. 总结 tY60~@YO&  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 I9YMxf>nI  
    d V3R)  
    4. 仿真 o:@A%*jg  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 ]E1|^[y  
    J74kK#uF=  
    5. 计算 T/q*k)IoR  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 C+0BV~7J<<  
    #^w8Y'{?  
    6. 研究 JiGS[tR  
    不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 UC!"1)~mt`  
    =9A!5  
    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。 qR^+K@ *|  
    Q'rX]kk_  
    扩展阅读 =64Ju Wvo  
    VQbKrnX  
    1. 扩展阅读 ki]i[cdk  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 _ Uv3g lK  
    <\L=F8[  
     开始视频 VKy3tW/_&  
    - 光路图介绍 _:G>bU/^  
    - 参数运行介绍 (~^KXJ{->  
    - 参数优化介绍 xS_tB)C  
     其他测量系统示例： <4*)J9V^s=  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) Xnxb.{C  
    RY~m Q  
    Kj+TP qXb  
    QQ：2987619807     ||#+ ^p7G  
     
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