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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)
    u3wL<$2[8  
    E8tD)=1  
    应用示例简述 dokuyiN\  
    z/vDgH!s  
    1. 系统说明 aW@oE ~`  
    AA7#c7  
    光源 5V|tXsy:  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) A! ;meVUs  
     元件 piu0^vEEH  
    — 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 <PD|_nZT  
     探测器 q$^<zY  
    — 干涉条纹 &"j@79Ym1~  
     建模/设计 Jn,w)Els  
    光线追迹:初始系统概览 {aJz. `u\  
    — 几何场追迹加(GFT+): %vc'{`P  
     计算干涉条纹。 U,3d) ]Zy&  
     分析对齐误差的影响。 %UmbDGDWI  
    MhH);fn  
    2. 系统说明 XZ@ >]P  
    参考光路 _5h0@^m7y  
    {U P_i2`.  
    >q&L/N5  
    3. 建模/设计结果 AijUs*n 2  
    gDhl-  
    fMB4xbpD  
    4. 总结 kv%)K'fU4  
    <NL+9lR  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 S&|VkZR)  
    -wIM0YJ  
    1. 仿真 &z0iLa4q)  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 KW:r;BFx  
    2. 计算 Q=XA"R  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 ok=40B99T  
    3. 研究 Heohe|an  
    不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 n +d J c  
    w#d} TY  
    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。 `7>K1slQ}S  
    应用示例详细内容 WFpl1O73  
    系统参数 s KCGuw(mh  
    GFY-IC+fc  
    1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 Znq(R8BMW  
    I~'gK8<e7  
     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。 j%Gbg J  
    "DzG Bu\  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 [Z% l.  
    :28@J?jjO  
    2. 说明:光源 6DO0zNTY  
    t*rp3BIG  
    ! fX9*0L  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器 K5+!(5V~  
     因此,相干长度大于1m SZI7M"gf/+  
     此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 ?P YNE  
     在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 e Ri!\Fx  
    g)nXo:)&  
    >T(M0Tkt  
    K9LEIby  
    3. 说明:光源 ,^M]yr*~  
    HWOek"}Z[  
    Xv]*;Bq:SK  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 &8juS,b  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜 taBO4LV  
     因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 >5df@_'  
     与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
    7ia "u+Y  
    4. 说明:光学元件 #[C< J#;  
    i:R!T,  
    *;Ak5.du  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 4'_L W?DS  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 %pd5w~VP  
     所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 jf2y0W>6s  
     透镜材料为N-BK7。 D@2Ya/c  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 YlG; A\]k  
    "C?:T'dW  
    $To 4dJb  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 V5cb}xx  
    IBzHR[#,^  
    i:\bqK  
     增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 '/n\Tg+  
     由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] ZyZl\\8U  
    T27:"LVw  
    rrW! X q  
    jw%fN!?  
    [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] 2f s9JP{^0  
    6. 分光器的设置 WvIK=fdZ$  
    cvn-*Sj  
     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 DIL)7K4  
    7. 合束器的设置 BW+qp3k\  
    nm<L&11  
    ngtuYASc  
     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。 lF)0aDk'h  
    |Tj`qJGVw  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 #tCIuQ,  
    ;D6x=v=2  
     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)。 =mDy@%yx!  
    应用示例详细内容 i%#th'C!P  
    仿真&结果 (*LTq C  
    \CP*i_:"  
    1. 结果:利用光线追迹分析 p{+tFQy  
     首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 +>n. T  
     对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    Xcs8zT  
    2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 K'>P!R:El  
    /W7&U =d9  
     pb,{$A  
     现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 h[vAU 9f)  
     因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
    2l]C55p)s  
    3. 对准误差的影响:元件倾斜 TG""eC!E  
    l6r%nHP@  
     元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 zS&7[:IRs'  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。
    ju @%A@s  
    4. 对准误差的影响:元件平移 37.) @  
     元件移动影响的研究,如球面透镜。 /&y,vkZTT  
     现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 EU`' 8*4  
    /DgT1^&0  
    D N2hv2  
    5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 (gs`=H*d;  
    _N[^Hl`\  
    4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 {X{01j};8  
    UHTb61Gs  
    5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 s?1-$|*  
    +]aD^N9['  
    6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 4nX'a*'D~}  
    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。 Vs2v j  
    pO-)x:Wg  
    扩展阅读 !XG/,)A  
    1. 扩展阅读 BV_a-\Sa=  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 ee__3>H"/  
     开始视频- 光路图介绍 $~;6hnr m  
    - 参数运行介绍- 参数优化介绍 ^hGZVGSv  
     其他测量系统示例: }W Bm%f  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
     
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