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    • 光学手册（上、下册，李景镇） 光学元件微纳制造与精密检测技术 京东6.18购物红包，每天领三次！ 现代光学与光子学技术
    讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商 微小光学与微透镜阵列 光学设计与光学元件 计算光学带来的成像革命
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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 xI7; (o"  
    D=nuK25  
    应用示例简述 Ue <Y ~A  
     %vO b"K$X  
    1. 系统说明 T=w5FT  
     +;Jb)8  
    光源 I)Dd"I  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) )Aky:kM$  
     元件 |:i``gFj  
    — 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 p}NIZ)]$  
     探测器 I2=?H <  
    — 干涉条纹 =MqefV;-  
     建模/设计 X,<n|zp  
    — 光线追迹：初始系统概览 ^\uj&K6l  
    — 几何场追迹加(GFT+)： Y|=/*?o}  
     计算干涉条纹。 5/v@VUzH  
     分析对齐误差的影响。 `\:9 2+  
     h@"dpmpe  
    2. 系统说明 MKYXYR  
     p`3pRrER  
    参考光路 C{ {DZ*  
    iQ9jt  
    3. 建模/设计结果 E,nC}f  
    ]kuMzTH  
    47xJ(yO  
    4. 总结 NGlX%j4j  
     >g@;`l.Z#  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 E{*~>#+  
     EF?@f{YY$n  
    1. 仿真 8#w}wGV*  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 shwKB 5  
    2. 计算 HKk;oG  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 E+AEV`-  
    3. 研究 zhI} p.  
    不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 2!/_Xh  
    J}qk:xGL  
    利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 +1 H.5|  
     \ qc 8;"@  
    应用示例详细内容 2bS)|#v<_t  
    系统参数 }MDuQP]  
    1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 n)w@\ Uy c  
     h*f=  
     通过使用这种干涉仪设置，可测量两完全相同光束线间的相对相移。 /s>ZT8vaAs  
    *K6 V$_{S  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 vIrLG1EK  
     1\q2;5  
    2. 说明：光源  ] }XK  
     ;SF0}51  
    Cyxt EzPp  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 =j 6amk-  
     因此，相干长度大于1m nKJJ7'$'3  
     此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 _^'fp  
     在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 9~DoF]TM  
    BW}^n  
     yf!  
     ^{["]!f#  
    3. 说明：光源 jYet!l  
    gOZ$rv^g  
    IBY3QG  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 b+\jFGC%6=  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 |,j6cFNw  
     因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 lztPexyXZ  
     与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。
     _cx}e!BK#  
    4. 说明：光学元件 Xi_>hL+R(  
    wHk4BWg-  
    F8?&Ql/hdz  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 '|<+QAc  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 VkT8l4($X<  
     所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 FfN==2:b  
     透镜材料为N-BK7。  &(\z  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 !'Xk=+  
     dRyK'Xr  
    9 kzytx  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 LWc}j`Wd  
     b#R3=TQS8  
    OB8fFd  
     增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 |Sy |E  
     由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 ?@l9T)fF  
     "/6(  
    6. 分光器的设置 _CP e  
    D Y($  
    X3I\O,"I  
    a<FzHCw  
     为实现光束分束，采用理想光束分束器。 ZPn`.Qc  
     出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 x`w 4LF  
     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 [[QrGJr  
    X^#48*"a  
    7. 合束器的设置  mQBq-;  
    ;14[)t$  
    Ooz+V;#Q  
    uh%%MhTjv  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 _L(6F T J  
     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。 4hg]/X"H#  
    gVsAz  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 s<|.vVi"  
    p-UACMN& c  
    Ttb @98  
     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)。 1?`,h6d*=  
    应用示例详细内容 V{@<Z8sW#  
    仿真&结果 Zgt, 'T  
    U^?/nRZ  
    1. 结果：利用光线追迹分析 mKtZ@r)u  
    AYd7qx:~  
     首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 g1JD8~a  
     对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    BS>|M}G)r  
    JSt%L|}Y  
    2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 #tKc!]m  
    (ta!4h,  
    rv1kIc5Za<  
     现在，利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 "wmQ,=  
     由于采用高斯光束，图形边缘光强衰减迅速。 j./3)  
     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。
    /}-]n81m  
    [#kfl  
    3. 对准误差的影响：元件倾斜 %+i g7a:  
    F*o{dLJ)  
     元件倾斜影响的研究，如球面透镜。 cfMj^*I  
     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°。 {f3)!Pei`J  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。 uO>$,s  
    C;}~C:aJ  
    4. 对准误差的影响：元件平移 .6+j&{WNo!  
    bdk"7N  
     元件移动影响的研究，如球面透镜。 9kuL1tcY  
     现在，通过使用独立位置和参数运行，组件X位置有0mm修正为0.5mm。 W`^'hka  
     结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 mQtGE[  
    ;hJTJMA6/6  
    2)h i(  
    5. 总结 BhLYLlXPY  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 \/la`D  
    oqB(l[%z2  
    4. 仿真 )t9<cJ=  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 gpVZZ:~  
    mEv<r6qDT  
    5. 计算 kih;'>H<  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 ZOK2BCoW  
    z 3fS+x:E{  
    6. 研究 )7Gm<r  
    不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 D3$PvX[f  
    )9 5&-Hs  
    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。 kjfZ*V=-  
    %RG kXOgp  
    扩展阅读 xmb]L:4F  
    RZ:Yu  
    1. 扩展阅读 fQ=Yf?b  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 |sMRIW,P  
    @ U'g}K  
     开始视频 B/:q  
    - 光路图介绍 |Nd!+zE$Z  
    - 参数运行介绍 *r@7:a5  
    - 参数优化介绍 B^P)(Nu+  
     其他测量系统示例： H)}>&Z4  
    - 迈克尔逊干涉仪     "6 |j 0?Q  
     
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