[技术]使用相干光模拟马赫泽德干涉仪 [复制链接]

测量系统(MSY.0001 v1.1) sv&^sARN  
E=CAWj\  
应用示例简述 -LT!LBnEkf  
g\?v 5  
1. 系统说明 ~]#-S20  
f_$hK9I  
 光源 ]R>NmjAI  
— 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) Sa%%3_&  
 元件 z]SEPYq:  
— 分束器和合束器，消色差准直透镜系统，位相延迟器，待测球面透镜 zRd.!Rv  
 探测器 @/?i|!6  
— 干涉条纹 P(FlU]q  
 建模/设计 tcnO`0moK  
— 光线追迹：初始系统概览 oc]:Ty  
— 几何场追迹加(GFT+)： )hl7)~S<  
 计算干涉条纹。 n.qT7d(  
 分析对齐误差的影响。 c~~4eia)  
=+UtAf<n  
2. 系统说明
+Adk1N8  
`)5WA{z  
jl>TZ)4}V  
3. 建模/设计结果 |OAM;@jH  
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$  
4. 总结 M]p-<R\  
i-w$-2w  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 RD"-(T  

=Gu&0f  
1. 仿真 $'>JG9M  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 kS&>g  
2. 计算 {Q37a=;,  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 Bm,Vu 1]t  
3. 研究 |&{S ~^$  
不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 Su7N?X!  
L%(NXSfu7  
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。 ~##FW|N)  
m7y[Y  
1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 A.("jb@I  
J9!/C#Fm  
 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。
jd-ccnR l  
1P[x.t#  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 -e}(\  
* 30K}&T  
2. 说明：光源 p&x!m}!  
aQ$sn<-l  
I=#`8deH(  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 tm5)x^7  
 因此，相干长度大于1m 7@>/O)>(AS  
 此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 ~WTkX(\  
 在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 GJ
ZjQH-#P  
GW'v\O  
z2t+1In,  
m{=Q88k!@.  
3. 说明：光源 iLZY6?_^  
N10U&L'w  
ws5Ue4g|  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 r9&m^,U  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 I/tMFg  
 因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 Nz.X$zUmY  
 与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。 D0xQXC3$`  
4. 说明：光学元件 }}$@Tij19[  
FMeBsI9pL  
jw=PeT|  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 xmcZN3 ){+  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 cbyzZ#WRb  
 所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 ltgtD k  
 透镜材料为N-BK7。 7$lnCvm  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 [,Go*r  
]}N01yw|s  
$U]T8;5Q  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 )S%t)}  
Dho6N]86r  
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cTpx#|=  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 iO
5g30l  
 由于VirtualLab的相对位置系统，必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] \\<=J[R.M  
0?>(H(D^/  
}Cu[x'
J  
Xj/z),  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] ?=M?v;8  
6. 分光器的设置 {owuYVm  
%r(WS_%K|  
 为实现光束分束，采用理想光束分束器。 出于该目的，在光路编辑器中建立两次光束分束器。 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1，对应于两个光束分束器 I*
 C~w  
7. 合束器的设置 u3+B/ 5x  
h9ScN(|0y  
ZK^cG'^2|  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 为此，必须选择两个输入通道的叠加，才能得到期望的干涉图。 Yu3S3aRE  
c]ARgrH-  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 X n!mdR  
!="q"X/*  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 ~\
CS%thX  
2r!ltG3}  
1. 结果：利用光线追迹分析 UrvUt$WO  
 首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 KN|<yF   
 对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。 mfQ#n!{ZH  
2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 xeU|5-d'  
<@-O06  
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HE~
/U  
 现在，利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束，图形边缘光强衰减迅速。 B]"`}jn  
 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。 |^1U<'oM#  
3. 对准误差的影响：元件倾斜 J/4T=:\  
>5~#BrpwG  
 元件倾斜影响的研究，如球面透镜。 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°。 $gBQ5Wd  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 S"Cz. bv  
4. 对准误差的影响：元件平移 f"5O'QHGQK  
 元件移动影响的研究，如球面透镜。 7a'yO+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。 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 $5&%X'jk  
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5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 ;AEfU^[  
0!|d .jZI  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 (E0   
XX~vg>3_  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 neI7VbH4  
9Lb96K?=>  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 ~:z.Xu5m  
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。 ?J\&yJ_B  
MuY:(zC%  
扩展阅读 'K,\
  
1. 扩展阅读 r.H`3m.0q  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 yV{B,T`W  
 开始视频- 光路图介绍 j~qm$'H  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 AatSN@,~z  
 其他测量系统示例： +NPL.b|  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)