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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: 2024-11-21
    测量系统(MSY.0001 v1.1)
    *<9M|H~  
    MO]zf3f!  
    应用示例简述 9aID&b +  
    8pmWw?  
    1. 系统说明 JpQV7}$  
    K/&  
    光源 g6q[ I8  
    — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) %*L8W*V  
     元件 Ornm3%p+e  
    — 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,4S?c r>a  
     探测器 0s4]eEXH  
    — 干涉条纹 d.snD)X  
     建模/设计 N,)rrBD  
    光线追迹:初始系统概览 y_IF{%i  
    — 几何场追迹加(GFT+): &WbHM)_n  
     计算干涉条纹。 2$Z4 >!  
     分析对齐误差的影响。 ud(w0eX  
    iA2TvP#  
    2. 系统说明 7n#Mh-vq  
    参考光路 -P]onD  
    \a:-xwUu<  
    o>M&C X+j$  
    3. 建模/设计结果 J@N q  
    ZYl*-i&~?  
    <XpG5vV  
    4. 总结 ovtZHq/  
    K`R  
    马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 )q+;+J`>  
    #1>c)_H  
    1. 仿真 e58tf3  
    以光线追迹对干涉仪的仿真。 h>NuQo*  
    2. 计算 Jpe\  
    采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 =sXk,I;  
    3. 研究 i/DUB<>p6  
    不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 oFJx8XU  
    S#D6mg$Z,  
    利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 dqL)q3  
    应用示例详细内容 v3/G.B@=  
    系统参数 |A u+^#:;  
    6$+F5T  
    1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 L6pw'1'  
    DTV"~>@  
     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。 $Jy1=/W&  
    ,3ivB8  
    这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 ^X?3e1om  
    s4\_%je<v  
    2. 说明:光源  cCy*?P@  
    .ktyA+r8v  
    [tz}H&  
     使用一个频率稳定、单模氦氖激光器 x_KJCU  
     因此,相干长度大于1m &FzZpH  
     此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 NHz hGg]  
     在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 >^KO5N-:4  
    tsTCZ);(  
    ~d6zpQf7>  
    Z:%~Al:  
    3. 说明:光源 Bt-2S,c,o  
    arj?U=zy  
    -6>T0-  
     采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 e/!xyd  
     扩束器的设计是基于伽利略望远镜 g)~"-uQQ  
     因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 | Xk>a7X  
     与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
    U> 1voc  
    4. 说明:光学元件 \ssqIRk  
    %:] ive]e  
    ZC:7N{a  
     在参考光路中设置一个位相延迟平板。 +(| ,Ke  
     位相延迟平板材料为N-BK7。 uY|-: =  
     所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 <@2g.+9  
     透镜材料为N-BK7。 ^NiS7)FX  
     其中心厚度与位相平板厚度相等。 (\NZ)Ys  
    t5WW3$Nf  
    7^Q4?(A  
    5. 马赫泽德干涉仪光路视图 V17SJSC-  
    z 7g=L@   
    2i_k$-  
     增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 S U$U  
     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] %oE3q>S$en  
    -mK;f$X  
    CQm(N  
    0_faJjTbP;  
    [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] =5m~rJ< {  
    6. 分光器的设置 avo[~ `.  
    RW04>oxVn  
     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 S4FR=QuVQC  
    7. 合束器的设置 K _sHZ  
    a6i%7Om  
    0'0GAh2  
     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。 o\;cXu h  
    Sr?2~R0&  
    8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 Dm 0Ts~  
    aaODj>  
     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)。 a8laP N  
    应用示例详细内容 ]3iQpL  
    仿真&结果 :N ~A7@  
    @is!VzE  
    1. 结果:利用光线追迹分析 Ga1(T$ |H  
     首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 h#7p&F  
     对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
    9( "<NB0y  
    2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 RO+N>Wkt  
    J}'a|a@bk  
    ^TF71u o  
     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。 qmx4hs8sh  
     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。
    ic(`Ev  
    3. 对准误差的影响:元件倾斜 Td/J6Q9 0  
    _gl7Ma  
     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°。 {WoS&eL  
     结果可以以独立的文件或动画进行输出。
    qlgo#[i  
    4. 对准误差的影响:元件平移 \DC0`  
     元件移动影响的研究,如球面透镜。 yhSbX4Q  
     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。 lqoJ2JMy  
    i~0x/wSl_  
    FLzC kzJ:6  
    5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 # %$U-ti  
    waI:w,  
    4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 $"[5]{'J  
    r?j2%M\  
    5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 lrL:v~g  
    l" P3lKS  
    6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 "|KhqV=?v  
    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。 E6zSMl5b  
    7`_`V&3s  
    扩展阅读 J70r`   
    1. 扩展阅读 dFVx*{6  
    以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 f5ttQ&@FF  
     开始视频- 光路图介绍 8.m9 =+)8  
    - 参数运行介绍- 参数优化介绍 FZ~^cK9g:  
     其他测量系统示例: ZGZ1Q/WH  
    - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
     
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