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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 5yo%$i8I  
    Yn Mvl  
    应用示例简述 1#2 I  
     =zPCrEk0  
    1. 系统说明 vWv"  
     g2ixx+`?|:  
    光源 KqJs?Won  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m)  KC6.Fr{  
     元件 b3[!V{|  
    — 分束器和合束器，消色差准直透镜系统，位相延迟器，待测球面透镜 9T9!kb  
     探测器 gO-  _  
    — 干涉条纹 ,PW'#U:  
     建模/设计 >Q;l(fdj  
    — 光线追迹：初始系统概览 2- h{N  
    — 几何场追迹加(GFT+)： R| , g<  
     计算干涉条纹。 sb*G!8j  
     分析对齐误差的影响。 C2I_%nU Z1  
     I6av6t}  
    2. 系统说明 ie95rZp  
     0i>5<ej,f  
    参考光路 ()?(I?II  
    1(R}tRR7R  
    3. 建模/设计结果 @Uvz8*b6  
    _< V)-Y  
    i9|Sa6vuI  
    4. 总结 1n8/r}q'H  
     MKk\ u9  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 P3=G1=47U  
     t%)7t9j  
    1. 仿真 |SSSH  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 d&Zpkbh"  
    2. 计算 lfgq=8d  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 rXP,\ ]r+  
    3. 研究 L`TLgH&?R  
    不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 8/#A!Ww]  
    *:7rdzn  
    利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 ~,Ix0h+H+M  
     JPHL#sKyz  
    应用示例详细内容 Ge@{_  
    系统参数 Dml;#'IF3  
    1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 u c)eil  
     EME|k{W  
     通过使用这种干涉仪设置，可测量两完全相同光束线间的相对相移。 _N cR)2  
    RbnVL$c  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 fTec  
     jB2[(  
    2. 说明：光源 nR~@#P\  
     ;igIZ$&  
    h(dvZ= %  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 (%6P0*  
     因此，相干长度大于1m 9$w.9`Py  
     此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 5C ]x!>kX  
     在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 ~ .g@hS8>  
    !f [_+CD  
    "&u@d~`-n  
     ]%H`_8<gc  
    3. 说明：光源 >+1duAC  
    U7F!Z( 9  
    tcI*a>  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 !e<^? r4  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 vvMT}-!  
     因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 UI0VtR]   
     与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。
     (w3YvG.  
    4. 说明：光学元件 wwZ,;\  
    Yj49t_$b  
    *i%d,w0+  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 4+8@`f>s  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 ^ZcGY+/~  
     所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 g! |kp?  
     透镜材料为N-BK7。 Q)h(nbbVak  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 %tGO?JMkd  
     #;e:A8IQ  
    vk^xT  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 F$]Pk|,  
     d#FQc18v}k  
    a1lh-2x X  
     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$!RZHo10V  
     由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 73;GW4,  
    u*`GiZAO  
    6. 分光器的设置 }Sv:`9=  
    $U~]=.n  
    TvbE2Q;/UL  
    usF.bkTp  
     为实现光束分束，采用理想光束分束器。 /U9"wvg  
     出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 ON(kt3.h  
     随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1，对应于两个光束分束器 F JyT+  
    ^ Ze=uP  
    7. 合束器的设置 zrb}_  
    `|q(h Ow2  
    e9 B064  
    6i/(5 nQ  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 YaqJ,"GlT  
     为此，必须选择两个输入通道的叠加，才能得到期望的干涉图。 rx|pOz,:  
    %'pgGC"|  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 rey!{3U  
    evmeqQG=  
    > ~O.@|  
     增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 1yhDrpm  
    应用示例详细内容 bk[!8- b/a  
    仿真&结果 ym1Y4,  
    ww1[rCh\+  
    1. 结果：利用光线追迹分析 K$=zi}J W  
    wibNQ`4k  
     首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 SmO~,2=  
     对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    0g8NHkM:2a  
    |A(Iti{v  
    2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 S f# R0SA  
    abVmkdP_s  
    f/?P514h  
     现在，利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 M o|2}nf  
     由于采用高斯光束，图形边缘光强衰减迅速。 ~P-mC@C  
     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。
    ,ig/s2ZG6X  
    pQB."[n  
    3. 对准误差的影响：元件倾斜 -Q Nh  
    `R^gU]Z,  
     元件倾斜影响的研究，如球面透镜。 Mi_$">1-W  
     因此，通过使用独立方向和参数运行，原件角度由0°变化至5°。 [$UI8tV  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。 hhvyf^o   
    JBZ@'8eqi]  
    4. 对准误差的影响：元件平移 s eJ^s@H5l  
    m1AJ{cs  
     元件移动影响的研究，如球面透镜。 jL}v9$  
     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。 Y'X%Aw;`  
     结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 j?QDR  
    w0unS`\4  
    9M c ae 31  
    5. 总结 lyhiFkO iH  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 Wd ELV3  
    Tlr v={  
    4. 仿真 1o>xEWt:0K  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 6Kz,{F@  
    ~g t@P  
    5. 计算 u ^RxD^=L  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 M',?u  
     %;!.n{X  
    6. 研究 _q^E,P  
    不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 _@/8gPT*i  
    7{Wny&[0  
    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。 xgtR6E^k  
    Eh4= ZEX  
    扩展阅读 Dvln/SBk  
    &)<)^.@3G^  
    1. 扩展阅读 L}NSR  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 93hxSRw  
    bg0Wnl  
     开始视频 \73ch  
    - 光路图介绍 Ek}A]zC  
    - 参数运行介绍 > Nr#O  
    - 参数优化介绍 |ENh)M8}r  
     其他测量系统示例： +"VP-s0  
    - 迈克尔逊干涉仪     [Vt\$  
     
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