[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) jC ,f
oqL  
`B) ~  
应用示例简述  ;4 R1  
IGEf*!  
1. 系统说明 y`:}~nUdT  
k6ERGQ9|I  
 光源 _ot4HmD  
— 氦氖激光器(波长632.8nm；相干长度>1m) 6AqHz
eh  
 元件 YZ:YYcr  
— 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 v~q2D"  
 探测器 gsI"G
  
— 干涉条纹 n%I%Kbw  
 建模/设计 ~-GgVi*I  
— 光线追迹：初始系统概览 r^ S4 I&  
— 几何场追迹加(GFT+)： ;WJ}zjo >  
 计算干涉条纹。 )s,L:{<  
 分析对齐误差的影响。 F)j-D(c4  
15r,_Gp8  
2. 系统说明 }+#-\a2  
%lbSV}V)  
~;aSX
1   
3. 建模/设计结果 qCSJ=T
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Xlw&hKS  
4. 总结 WfBA5  
I7 pxi$8f  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 :1q+[T/ @  
49nZWv48"_  
1. 仿真 7_.z3Km:  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 Fo3[KW)8I  
2. 计算 {r`l  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 rhMsZ={M  
3. 研究 Sh=E.!  
不同对齐误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 ?Vb=W)Es  
Ljq/f& c  
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。 g[@Kd  
XPd>DH(Yc  
1. 仿真任务：马赫泽德干涉仪 &Sj<X`^  
q5 I2dNE  
 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。 Op,Ce4A  
m
}T^rX%m_  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 (BVLl
Oo?J  
&}nU#)IX  
2. 说明：光源 Qpndi$2H!  
Ra'0 ^4t  
A)2vjM9}K  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 AEX]_1TG  
 因此，相干长度大于1m iH#~eg  
 此外，由于发散角很小，所以不需要额外的准直系统。 ;y%lOYm  
 在入射干涉仪之前，高斯波以瑞利长度传播。 `x lsvK>  
!X(Lvt/  
pL]C]HGv  
;tf1#6{  
3. 说明：光源 4HVZ;,q  
0AY23/  
S]KcAz(fX  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 %:h)8e-;  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 T3[\;ib}  
 因此，在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 ~cz]Rhq  
 与开普勒望远镜相比，在扩束系统中不会成实像。 ^b~&}uU  
4. 说明：光学元件 }pbyC  
B~cq T/\?  
%.r{+m  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 C?#if;c  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 K7FuMB  
 所研究的元件为球面镜，其曲率半径为100mm。 F8;M+
+  
 透镜材料为N-BK7。 Nv,[E+a2  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 O_nk8  
b,Ed}Ir  
3P6pQm'.f  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 P!,\V\TY]  
Ms<^_\iPN  
95_?F7}9  
 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)。 (ivV[  
 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] s{NEP/QQJ  
zid?yuP  
*#+d j"  
_{8f^@I"+  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] JS
642T  
6. 分光器的设置 yUq,9.6Ig  
f62z9)`^  
 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 2xZg, \  
7. 合束器的设置 BcX}[?c  
K?BWl:^x  
:bE ^
b  
 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。 ^LfCLI9Z  
$N
5VoK  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 gT<E4$I69  
xp7,0'(;  
 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)。 iVd*62$@$  
weT33O"!1  
1. 结果：利用光线追迹分析 MfJk`-%~  
 首先，利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 _0)#-L>xKF  
 对于该分析，采用内嵌的光线追迹系统分析器。 yH|ucN~k5S  
2. 结果：使用GFT+的干涉条纹 j$Vv'on  
eE>3=1d]w  
f/Grem  
 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。 =9\=5_V  
 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。 S&6}9r  
3. 对准误差的影响：元件倾斜 $e+@9LNK  
%aaOws  
 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°。 }y
LdU|'W  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 (i|`PA  
4. 对准误差的影响：元件平移 b*nytF  
 元件移动影响的研究，如球面透镜。 GuV-[  
 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。 1#^[{XlAx  
EX>>-D7L  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 k)[}3oq  
9|v  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 )"WImf:*  
(u]ft]z,-B  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 .Y&_k  
.Ap[C? mV  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响，如倾斜和偏移 7\"-<z;kK  
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。 l'W?X '  
7FqmT  
扩展阅读 go]d+lhFB  
1. 扩展阅读 ";`ddN3  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 )3.udx  
 开始视频- 光路图介绍 Umv_{n`  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 Wv77ef  
 其他测量系统示例： F@ZG| &  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)