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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) b~* iL!<  
#tsP  
应用示例简述 r|uR!=*|?  
[9 :9<#?o^  
1. 系统说明 %rrD+  
>+;} "J  
 光源 KTmwkZcfYD  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) zx:;0Z:S6>  
 元件 ZRw^< +  
— 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 F|!=]A<  
 探测器 Y?K?*`Pkc1  
— 干涉条纹 8tjWVo  
 建模/设计 FwB xag:u  
— 光线追迹:初始系统概览 I H#CaD  
— 几何场追迹加(GFT+): Lh-Y5(c o  
 计算干涉条纹。 reYIF*  
 分析对齐误差的影响。 @C[p?ak  
ZR|s]'  
2. 系统说明 Wql=PqF  
bcu Uej:  
参考光路 D(|+z-}M  
$K\e Pfk  
3. 建模/设计结果 Z vC?F=tH  
JS\]|~Gd  
T 8 ]*bw  
4. 总结 ir\)Hz2P  
]xb2W~  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 $ Fc}K+  
9)=bBQyr:  
1. 仿真 KdZ=g ZSH  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 A/lznBHR  
2. 计算 XJl 3\*  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 !J{[XT  
3. 研究 ,d.5K*?aI  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 `e7vSp  
= 4|"<8'  
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。 f0%'4t  
#^|2PFh5  
应用示例详细内容 +5R8mbD!  
系统参数 =1!.g"0  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 !,b&e  
q`z1ht nf  
 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。 y9@j-m&  
ih75 C"  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。  '@.Lg0`  
u9c^YCBM  
2. 说明:光源 =\i%,YY  
\oGU6h<  
9]G~i`QQ  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 E/1:4?1 S  
 因此,相干长度大于1m ;8e}X6YU  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 9 MQwc  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 4pcIH5)z  
(&V*~OR  
Lew 2Z  
%7\l+g,  
3. 说明:光源 0oi.k;  
tdu:imH~  
# X{lV]Z  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 [;D1O;c'W.  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 wA,-!m  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 C\bJ_vl;'  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
jzi^ OI7  
4. 说明:光学元件 w'xPKO$bzR  
=&.9z 4A  
9&B #@cw  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 6 Rg>h  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 .K#' Fec  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 w; f LnEz_  
 透镜材料为N-BK7。 CA$|3m9)NM  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。  aqi]5,  
:8+x&zn  
?g *.7Wc  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 wYv++< z  
K}whqe]j  
6HVX4Z#VH  
 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)。 H:z<]Rc  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 ?4W6TSW-'  
2G:KaQ)  
6. 分光器的设置 n5fc_N/8O=  
7s0y.i~  
<]`|HJoy  
^ Vc(oa&;  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 a?W<<9]  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 ^p%3@)&  
 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 l?^}n(_.  
{ "f} }}l  
7. 合束器的设置 <hgfgk7<  
o6 :]Hvqjr  
C,<FV+r=^  
 Qk.[#  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 /|v b)J  
 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。 o7v9xm+  
#%z@yg  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 b0N7[M1Xl  
nIUts?mB  
^'b\OUty-  
 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)。 IG:CWPU  
应用示例详细内容 yOk]RB<'r  
仿真&结果 |B\76Nk  
 SmAF+d  
1. 结果:利用光线追迹分析 ExOSHKU,e  
OZ<fQf.Gh}  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 k/Ao?R=@gI  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
J b7^'P  
[bBPs&7u  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 `n`HwDo;i  
]9 9; 7  
ORIXcj]  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 7;sF0oB5e  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 i)]^b{5nyB  
 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。
EPEn"{;U  
`2G%&R,k"D  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 ?y~"\iP  
fQ2U |  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 &w^:nVgl  
 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°。 0(A&m ,  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 x^YsXzu  
(~#-J7  
4. 对准误差的影响:元件平移 aSfAu!j)  
gJOD+~  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 u&o<>d;)  
 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。 H5A7EZq}`  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 r{Z4ifSl(  
O F?o  
OlsD  
5. 总结 t8~isuiK  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 %^;rYn3  
0P4g6t}e  
4. 仿真 6eK7Jv\K  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 s`dUie}y<  
G4n-}R&'  
5. 计算 :-T[)Q+-3  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 p2wDk^$  
>Qs{LEsLb  
6. 研究 '#612iZo  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 Cuom_+wV&  
,Y0qGsV  
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。 zi+NQOhR  
G,@ Jo[e  
扩展阅读 VO,F[E~_  
=n_>7@9l  
1. 扩展阅读 z3|5E#m  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 ~Z ;.n p(T  
f;3k Yh^4  
 开始视频 )p 8P\Rl  
- 光路图介绍 7$JE+gL/7  
- 参数运行介绍 " 8g\UR"[  
- 参数优化介绍 Rs "#gT  
 其他测量系统示例: 8qv>C)~~`  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) yOm#c>X  
N/8B@}@n  
G~zP&9N|  
QQ:2987619807
"0?" E\  
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