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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 正序阅读 楼主  发表于: 2024-11-21
    测量系统(MSY.0001 v1.1)
    ,GXfy9x7U  
    'Kso@St`o  
    应用示例简述 ,Dii?P  
    *|,ykb>  
    1. 系统说明 "jQe\  
    +GPT:\*q6  
    光源 G=bP<XF  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) a@_Cx  
     元件 cf[u%{ 6Y  
    — 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 ("J V:u.L+  
     探测器 rM >V=|9,  
    — 干涉条纹 vX0I^ 8.  
     建模/设计 j~L1~@  
    光线追迹:初始系统概览 #Wc #fP  
    — 几何场追迹加(GFT+): Vw;ldEdx  
     计算干涉条纹。 c] >&6-;rf  
     分析对齐误差的影响。 >2Qqa;nx|  
    5q_OuZ/6  
    2. 系统说明 3!oQmG_T  
    参考光路 :@@A  
    va/4q+1GfH  
    I\uB"Z{9  
    3. 建模/设计结果 ,<P[CUD&&  
    `2mbF ^-4  
    3Llj_lf  
    4. 总结 R$;&O. 5M  
    gM5p1?E  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 ">vYEkZ3  
    Y7t{4P  
    1. 仿真 };|PFWs  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 _hyxKrm' 6  
    2. 计算 , w'$T)  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 C8W`Oly:]  
    3. 研究 |Q)w3\S$  
    不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 PSQ:'  
    7" STS7_  
    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。 FvNSu"O~K1  
    应用示例详细内容 R5;eR(24G  
    系统参数 LI|HET_  
    eeJt4DV8v  
    1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 }B '*8^S  
    V-ouIqnI  
     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。 kdMS"iN8x  
    B{o\RNU  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 nk3<]u  
    +l?ro[#6&.  
    2. 说明:光源 ,f0g|5yDf  
    \y )4`A  
    @oc%4~zl  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器 rD U6 5j  
     因此,相干长度大于1m g&F<Uv#mZ  
     此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 +$QL0|RL  
     在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 Q%VR@[`\  
    [`-O-?=  
    BvW gH.OX  
    O9=H [b  
    3. 说明:光源 4Z~Dxo  
    i[\u-TF  
    S1= JdN  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 :+^$?[6]  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜 zu*G4?]~h  
     因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 ApJf4D<V  
     与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
    ZFuJ2 :  
    4. 说明:光学元件 G1^!ej  
    L8tLW09  
    <d&)|W  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 8Pdnw/W  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 DD$P r&~=  
     所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 cA SHgm  
     透镜材料为N-BK7。 Hh;6B!zb+  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 {BCj VmY  
    =egi?Ne  
    jsaCnm>&  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 LLY;IUK!R  
    *#^1rKGWK  
    OHnjI> /  
     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)。 $(L7/M  
     由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] 7c]Ai  
    MV d 3*  
    to|9)\  
    h}&IlDG  
    [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] >@Vr'kg+V  
    6. 分光器的设置 Dj. +5f'  
    8si^HEQ8  
     为实现光束分束,采用理想光束分束器。 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 6%INNIyAWa  
    7. 合束器的设置 UBHQzc+,  
    Od]xIk+E  
    T`ZJ=gv  
     两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 *`.{K12T  
    AR6vc  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 g2<S4  
    jyH_/X5i7  
     增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 h:sG23@=  
    应用示例详细内容 `80Hxp@  
    仿真&结果 Iw7r}G  
    f:&OOD o  
    1. 结果:利用光线追迹分析 }/0dfes  
     首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 j$oZIV7  
     对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    ~'.yhPo g  
    2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 r+p jv_R  
    8vW`E_n  
    bu&y w~  
     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。 <uwCP4E  
     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。
    {leG~[d  
    3. 对准误差的影响:元件倾斜 " z'!il#  
    wR$8drn]Rq  
     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°。 _N';`wjDY  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。
    XqH<)B ]  
    4. 对准误差的影响:元件平移 S5a<L_  
     元件移动影响的研究,如球面透镜。 + qqN  
     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。 : X|7l?{xW  
    JW'acD  
    a\_,_psK  
    5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 lFY8^#@  
    j1+Y=@MA  
    4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 >v,j;[(  
    }l!_m.#e  
    5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 Yb{t!KL  
    Hvo27THLo  
    6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 &:K?-ac  
    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。 vGT.(:\-,  
    >{Z=cv/6o  
    扩展阅读 hO@3-SRa,k  
    1. 扩展阅读 0*@S-Lj^c  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 o|q#A3%?  
     开始视频- 光路图介绍 Vnb#N4vR  
    - 参数运行介绍- 参数优化介绍 |R/50axI  
     其他测量系统示例: (C@@e'e  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
     
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