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infotek 2020-11-23 09:20

使用相干光模拟马赫泽德干涉仪

测量系统(MSY.0001 v1.1) hQz1zG`z7  
h Fan$W$  
应用示例简述 ~9,Fc6w4`+  
qv >l  
1. 系统说明 +bR|;b(v  
!aJ6Uf%R  
 光源 Z N&9qw*  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) E70o nR!i  
 元件 kY9$ M8b  
— 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 '#oH1$W]  
 探测器 )nq(XM7  
— 干涉条纹 >wFn|7\)s>  
 建模/设计 0QW;=@)d  
— 光线追迹:初始系统概览 b/\l\\$-  
— 几何场追迹加(GFT+): S\GxLW@x  
 计算干涉条纹。 PsS.lhj0"  
 分析对齐误差的影响。 FF7?|V!Q  
<xrya _R?  
2. 系统说明  [@3.dd  
i=hA. y`  
参考光路 OHnsfXO_V  
p;D {?H/  
3. 建模/设计结果 'F:Tv[qx  
C*1 1?B[  
DK'S4%;Sp  
4. 总结 ^&c &5S}  
ttt4h  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 dQAF;L  
F}@]Lq+  
1. 仿真 lS!O(NzqE'  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 j0n.+CO-{  
2. 计算 ^gY'^2bzxu  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 zyt >(A1  
3. 研究 cFq2 6(e  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 6(Ntt  
LWN9 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析。 Q )8I(*  
mgodvX  
应用示例详细内容 N| P?!G-=  
系统参数 K!2%8Ej,J  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 axK/YE7t  
~at:\h4:  
 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。 0bSnD|#I  
q]s_hWWv  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 THgEHR0,}[  
|eJR3o  
2. 说明:光源 ~0}d=d5g  
e)87 & 7  
&]A0=h2{P*  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 'TA !JB+  
 因此,相干长度大于1m M7-2;MZ  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 5dbj{r)s6i  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 !-&;t7R  
5{vuN)K3  
C AN1~  
L!`PM.:9  
3. 说明:光源 UgZL<}  
U8,pe;/ln`  
(rq(y$N  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 mHH>qW{`  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 'tjqfR  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 1?Tj  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
_?eT[!oO8  
4. 说明:光学元件 c'5ls7?}O{  
jw0wR\1  
 NfmHa  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 ~]'yUd1gSZ  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 g yT0h?xDt  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 d'b9.ki\  
 透镜材料为N-BK7。 EW+QVu@  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 0\!v{A> I'  
"M^mJl&*b  
{A)9ePgv!  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 Q5sJ|]Bc  
)#`&[9d-  
j[dgY1yE:  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 n8`WU3&  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 ~mv5{C  
Nx E=^ v  
6. 分光器的设置 "98 j-L=F+  
. lNf.x#u  
[X>f;;h  
H?V b   
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 Vjd>j; H  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 da@W6Ovx  
 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 ,R-aO= %  
 _~S[  
7. 合束器的设置 @Y}G,i  
jvo^I$|2h  
JY~CMR5#.O  
KleiX7  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 QbY@{"" `  
 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。 6& 6|R3  
6qWWfm/6  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 QGE0pWL-a  
su3Wk,MLP  
p%K(dA  
 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)。 qVjMflVoay  
应用示例详细内容 3e1P!^'\  
仿真&结果 C;.,+(G  
TO G:N~  
1. 结果:利用光线追迹分析 |IS$Om  
IFhS(3 YK[  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 H6U 5-  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
Kx?8 HA[5  
iq,rS"  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 !(Y,2{  
;|:R*(2   
yqB!0) <  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 )V&hS5P=S  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 (L(n%  
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
qwO@>wQ}~  
qv'w 7T  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 \N$)Q.M  
T''<yS  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 ?nWzJ5w3  
 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°。 W!Fc60>p@f  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 7!\zo mx  
U.JE \/  
4. 对准误差的影响:元件平移 RgZ9ZrE\  
FZLx.3k4  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 UM<s#t`\3  
 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。 U]@?[+I0]  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 [^^Pl:+  
\-f/\P/ w  
U3Z-1G~*r  
5. 总结 C\B4Uu6q  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 _ElG&hyp  
=|8hG*D8  
4. 仿真 ncUS8z  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 gga}mqMv=  
oR/_{#Mz"  
5. 计算 a6 1!j>Kx  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 9C0#K\  
+.OdrvN4)  
6. 研究 $L?KNXHAF!  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 w~ON861  
m^=El7+  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 '4Fwh]Ee  
j4+Px%sW  
扩展阅读 n?;rWq"  
" 0m4&K(3,  
1. 扩展阅读 Vzo< ma^  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 VxuV`Plf  
PB?2{Cj  
 开始视频 Gh@~~\  
- 光路图介绍 0U H]  
- 参数运行介绍 ! Dj2/][  
- 参数优化介绍 v"Ax'()  
 其他测量系统示例: RS l*u[fB  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) o]<9wc:FZ  
4e#$ -V   
!?/:p.  
QQ:2987619807
'W yWO^Bdk  
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