切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • Zemax光学设计从入门到精通 光学设计仿真实验指导 Zemax光学设计实践基础(陈家璧) ZEMAX光学系统设计实战
    讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商 现代光学设计及应用(Zemax) CODE V,LightTools,RSoft,LucidShape 计算光学带来的成像革命(第2季)
    发帖 回复
    返回列表
    • 980阅读
    • 0回复

    [技术]使用相干光模拟马赫泽德干涉仪 [复制链接]

    		 上一主题 下一主题
    离线infotek
    科学家
     
    发帖
    6569
    光币
    26994
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-04-12
    测量系统 j)]'kg  
    EjF}yuq[  
    应用示例简述 sXydMk`J  
     CX:^]wY  
    1. 系统说明 Q O?ha'Sl  
     05zHLj  
    光源 bF Vd v&  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m)  HOD2/  
     元件 iwVra"y  
    — 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 y,r`8  
     探测器 R utW{wh  
    — 干涉条纹 dyp] y$  
     建模/设计 %F4Q|  
    — 光线追迹：初始系统概览 GS$k  
    — 几何场追迹加(GFT+)： 8qc %{8  
     计算干涉条纹。 /~^I]D  
     分析对齐误差的影响。 >4VU  
     -'N#@Wdr  
    2. 系统说明 Q*4q3B&  
     eHJ7L8#  
    参考光路 S]o  
    q%'ovX(dm  
    3. 建模/设计结果 }?~uAU-  
    X or ,}. w  
    IL=v[)en4  
    4. 总结 ZB2'm3'bh  
     NY;UI (<]  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 Gu}x+hG  
     [.I,B tY+  
    1. 仿真 MU e 'xK  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 Q)@1:(V/  
    2. 计算 _l,Z38  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 pkU e|V  
    3. 研究 8k1 r|s@d  
    不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 "^= [*i  
    A{J1 n  
    利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 0C p}  
     Fa!)$eb7  
    应用示例详细内容 7gMtnwT  
    系统参数 <D dHP  
    1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 r:5Ve&~  
     M$W#Q\<*#r  
     通过使用这种干涉仪设置，可测量两完全相同光束线间的相对相移。 4d 3Znpf  
    -Wn.@bz6B  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 PM.SEzhm  
      b:QFD|  
    2. 说明：光源 0xxzhlKNL  
     Q kZM(pG  
    yK B[HpU-  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 /kA19E4  
     因此，相干长度大于1m U>+~.|'V9  
     此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 ;a3nH  
     在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 &o/4hnHYt  
    a!:8`X~[/$  
    Doh|G:P]#  
     B#?2,  
    3. 说明：光源 3N"&P@/0x  
    "k<:a2R  
    ]jb4Z  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 {g- DM}q  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 1D[P\r-  
     因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 cQ.;dtT0  
     与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。
     :2pBv#\"qk  
    4. 说明：光学元件 {?mQqoZ?.  
    Uo}&-$B  
    7Hl_[n|  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 -p.*<y  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 i5KwYoN  
     所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 mrC+J*  
     透镜材料为N-BK7。 ^A[`NYK  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 ~snF20  
     M6'C3,y0  
    gww^?j#  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 b!X"2'  
     K) `:v|d  
    !1'-'Q@f  
     增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 @pG lWw9*  
     由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 (Q5@MfK`  
    pfZ,t<bE2  
    6. 分光器的设置 HS:}! [P  
    0 BCGJFZ{  
    ^dnz=FB  
    8RAeJ~e  
     为实现光束分束，采用理想光束分束器。 H@MFj>~  
     出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 cN WcNMm  
     随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1，对应于两个光束分束器 N4H+_g|  
    Dw`m>'J0  
    7. 合束器的设置 q Iy^N:C2'  
    d%lHa??/ h  
    0R}Sw[M.  
    V< vPFxC  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 E,LYS"%_  
     为此，必须选择两个输入通道的叠加，才能得到期望的干涉图。 ZJ9Jf2 c  
    `8(h,aj;  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 E ;!<Z4  
    So=nB} b[?  
    lW$&fuDHF  
     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)。 e[QxFg0E  
    应用示例详细内容 tw/#ENo  
    仿真&结果 5eOj, [?  
    qggk:cN1  
    1. 结果：利用光线追迹分析 8b(1ut{  
    V[Rrst0yo  
     首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 |[ Ie.&)  
     对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    *NW QmC~  
    ^.#X<8hr  
    2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 @?Gw|bP  
    OwA~(  
    vK6ibl0  
     现在，利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 xegQRc  
     由于采用高斯光束，图形边缘光强衰减迅速。 bEBBwv  
     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。
    2 {e dW+  
    b0YiQjS6>  
    3. 对准误差的影响：元件倾斜 I f3{E  
    qBy NHo7Tb  
     元件倾斜影响的研究，如球面透镜。 * -KJh_  
     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°。 G#w^:UL  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。 $_RWd#Q(  
    F#1 Kk#t  
    4. 对准误差的影响：元件平移 dK}WM46$   
    Pr5g6I'G   
     元件移动影响的研究，如球面透镜。 Q1`<fD  
     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。 .?rbny  
     结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 zb;(?!Bd#  
    y9C;T(oi;  
    rGnI(m.  
    5. 总结 VYamskK[G:  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 U{uPt*GUd/  
    NoCDY2 $  
    4. 仿真 ;&Bna#~B  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 1BQ0M{&  
    c62dorDqy  
    5. 计算 xF( bS+(o  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 q=6Cc9FN  
    p)B33Z zC  
    6. 研究 qH#r-  
    不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 A~Z6jK  
    >4n+PXRXX  
    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。 ~;M)qR?]W  
    E/mubA(&  
    扩展阅读 #NvQmz?J?  
    &?.n2+T+ =  
    1. 扩展阅读 3 p/b  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 D]IBB>F  
    Y5dD|]F|  
     开始视频 6'xomRpYN  
    - 光路图介绍 5D,.^a1 A  
    - 参数运行介绍 z Yw;q3"  
    - 参数优化介绍 %#~((m1  
     其他测量系统示例： I=K!)X$  
    - 迈克尔逊干涉仪     eV"!/A2:N5  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表