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    [技术]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: 2023-04-12
    测量系统 0X#+#[W  
    }1Z6e[K?  
    应用示例简述 V,vc_d?,_o  
     4dD2{M  
    1. 系统说明 @+E7w6>%  
     bM^7g  
    光源 i&*<lff  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) cl_T F[n?  
     元件 >4M<W4  
    — 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 .zIgbv s  
     探测器 %0zS  
    — 干涉条纹 6#vI;d[^  
     建模/设计 A$:|Qd7F1  
    — 光线追迹：初始系统概览 sjn:O'  
    — 几何场追迹加(GFT+)： >8(jW  
     计算干涉条纹。 WGPD8.  
     分析对齐误差的影响。 LZa% x  
     8O9Gs  
    2. 系统说明 t H,sql)  
     R(`]n!V2  
    参考光路 iu|v9+  
    [4: Yi{>  
    3. 建模/设计结果 ]w-.|vx  
    +|0 t  
    |Qr:!MA  
    4. 总结 c$A@T~$  
     *Dc@CmBr  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 j76%UG\Ga  
     {mf.!Xev  
    1. 仿真 O J>iq@ >  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 <]'|$8&jY  
    2. 计算 MyFCJJ/  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 ^vM_kAr A  
    3. 研究 *6P'q4 )  
    不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 mr qaM2,(I  
    Why"G1`  
    利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 D J_DonO]  
     8)?_{  
    应用示例详细内容 LQ>$ >A(  
    系统参数 NNp}|a9  
    1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 lQ$+JX;n(y  
     `2e_ L  
     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。 gyFr"9';c  
    {=iyK/Uf  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 #9,=Owup  
     D2]ZMDL.  
    2. 说明：光源 ayeCi8  
     ?;RD u[eD  
    =f `=@]  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 TzY *;  
     因此，相干长度大于1m WUY,. 8  
     此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 Q i^;1&  
     在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 `I#`:hj  
     p[Hr39o  
    {2 EMz|&8  
     t)'dF*L  
    3. 说明：光源 x?=B\8m  
    ONfyYM?  
    4m\([EO  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 Ro~fvL~Ps  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 #D0W7 a  
     因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 \HD-vINV;  
     与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。
     ])UwC-l  
    4. 说明：光学元件 @ t|3gF$X  
    0ERsMnU'  
    3Y(9\}E@`  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 X|Dpt2A=  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 #fj[kq)&S  
     所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 qy&\Xgn;GA  
     透镜材料为N-BK7。 z{/LX \  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。  Oq}ip  
     wE4;Rk1  
    v8  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 Ko+al{2  
     m_$JWv\|\  
    dE GX3 -  
     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)。 2NYi-@mr  
     由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 xl9(ze  
    Uuz?8/w}#  
    6. 分光器的设置 Q.1XP  
    MX?}?"y  
    pALJl[Cb  
    Bz:&f46{  
     为实现光束分束，采用理想光束分束器。 #// %&k  
     出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 iJ4 <f->t  
     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 *l {4lu  
    \imp7}N  
    7. 合束器的设置 sS|<&3  
    u uSHCp  
    =1IEpxh%  
    bOe<\Y$  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 |,{+;:  
     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。 T\fudmj&  
    P8IRH#ED  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 7PA=)a\  
    L&QtHSzy  
    "vsjen.K>  
     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)。 H>Ks6V)RL4  
    应用示例详细内容 AoIc9E lEX  
    仿真&结果 0JyqCb l  
    pagC(F  
    1. 结果：利用光线追迹分析 @ct#s:t  
    J+i X,X  
     首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 [NjajA~z>F  
     对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。
     tI'e ctn  
    y}Cj#I+a  
    2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 <\p&jk?  
    5c)wZ  
    w0aHEvH/  
     现在，利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 "raj>2@  
     由于采用高斯光束，图形边缘光强衰减迅速。 TG?fUD V  
     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。
    0S_Ra+e  
    )Yrr%f`\  
    3. 对准误差的影响：元件倾斜 oW8;^u  
    [&Lxz~W][  
     元件倾斜影响的研究，如球面透镜。 TtZrttCE6  
     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°。 Fos1WH?\  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。 z30=ay1  
    +yvBSpY  
    4. 对准误差的影响：元件平移 so'eZ"A:  
    q4 $sc_0i  
     元件移动影响的研究，如球面透镜。 oR7 7`  
     现在，通过使用独立位置和参数运行，组件X位置有0mm修正为0.5mm。 |NXFla  
     结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 m8p4U-*j  
    |]I#CdO  
    CO7CNN  
    5. 总结 uQ-WTz|*  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 fq{I$syY  
    6mX:=Q  
    4. 仿真  X+\0%|  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 UX?X]ZYVR  
    31H|?cg<  
    5. 计算 lf}?!*V`+  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 ayHn_  
    5t TLMZ`o  
    6. 研究 L{zamVQG  
    不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 4U:DJ_GN  
    dnk1Mu<  
    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。 EccFx7h  
    ?! !;XW  
    扩展阅读 G6f %/m`  
    ^j1Gmv)  
    1. 扩展阅读 +38Lojb}   
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 N IO;  
    UqY J#&MqY  
     开始视频 x`wZtv\  
    - 光路图介绍 RiwEuY  
    - 参数运行介绍 dV'6m@C  
    - 参数优化介绍 F@oT7NB/n  
     其他测量系统示例： @:I \\S@bN  
    - 迈克尔逊干涉仪     34HFrMi  
     
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