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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) 4+r26S,T  
31}kNc}n  
应用示例简述 @&]%%o+  
<7sGA{  
1. 系统说明 J9/}ZD^  
Q u@T}Ci  
 光源 NpYzN|W:  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) 9p<ZSh  
 元件 ZfN%JJOz(  
— 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 Tg.}rNA4  
 探测器 k-\RdX)E  
— 干涉条纹 g"L$}#iTsl  
 建模/设计 - AxO1 qO  
— 光线追迹:初始系统概览 OO+QH 2j  
— 几何场追迹加(GFT+): nc.X+dx:  
 计算干涉条纹。 bT{iei]?  
 分析对齐误差的影响。 69u"/7X  
)]5}d$83  
2. 系统说明 ;-X5#  
X Sw0t8  
参考光路 Q{+&3KXH  
weky 5(:  
3. 建模/设计结果 [.NG~ cpb  
]\5?E }kd  
K0O&-v0"1  
4. 总结 =%V(n{7=  
vMV}M%~  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 i>68gfx  
b$:<T7vei  
1. 仿真 UMbM3m=\  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 _]whHS+  
2. 计算 8%wu:;*]%  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 4R/cN' -  
3. 研究 $kef_*BQg  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 N8^ AH8l  
X) peY  
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。 t\$P*_  
]hL `HP  
应用示例详细内容 aqk0+  
系统参数 (}u2) 9  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 AsW!GdIN  
$Dm2>:Dmt  
 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。 OF)G 2>t  
$ kA'9Y  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 E9IU,P6a  
S3iXG @  
2. 说明:光源 ZYy?JDAO  
wjm_bEi  
x$;I E  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 w+NdEE4H9z  
 因此,相干长度大于1m [Grd?mc#  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 aI l}|n"  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 Hq*\,`b&  
TUQ+?[  
n5~7x   
0Y81B;/F  
3. 说明:光源 tJ NJ S  
)oRF/Xx`g  
0 xUw}T6  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 c05kHB$O  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 N:]71+  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 dp3>G2Yq  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
/Jjub3>Q  
4. 说明:光学元件 0'IV"eH2  
-r6cK,WVU  
NYoh6AR  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 Be=J*D!E=>  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 G>/Gw90E  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 Stkyz:,(  
 透镜材料为N-BK7。 McRAy%{z  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 =o@CCUKpj  
(|<e4HfZL  
Pd<s#  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 -_bnGY%,  
gkJL=,  
a5/6DK>  
 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)。 Li jisE  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 ]ZD W+<  
LyaFWx   
6. 分光器的设置 :ub 4p4h*  
?*36&Iq}  
{{G`0i2KV  
#mI{D\UR  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 ! z^%$;p  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 IMKyFp]h-  
 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 o=t@83Fh5  
FUVoKX! #  
7. 合束器的设置 o7/S'Haxc]  
dr|>P*  
jT~PwDSFt3  
M.|cl#  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 0W92Z@_GY  
 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 *&f^R}O  
oNyVRH ZH  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 :!SVpCt3  
1S&GhJ<wJ  
ne]P-50  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 q&/<~RC*  
应用示例详细内容 ,g.*Mx`-  
仿真&结果 5`TbM  
64)Fz}  
1. 结果:利用光线追迹分析 {XHAQ9'  
'jw?XtG  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 y9K U&L2  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
PQl^jS  
9O8na 'w  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 /6=IL  
{|KFgQ'\  
',7LVT7  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 e -!6m #0  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 YXJreM5  
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
($Cy-p  
}ZQ)]Mr  
3. 对准误差的影响:元件倾斜  ;Y6XX_  
B]KR*  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 N\,[(LbA&  
 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°。 v r=va5  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 F@8G,$  
@q98ac*{  
4. 对准误差的影响:元件平移 s+tPHftp  
I_1(jaY  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 |/qwR~  
 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。 _Sq*m=  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 lOp7rW]$  
1^f7  
VjI=5)+~  
5. 总结 S55h}5Y  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 Z<wJ!|f  
TANv)&,|9  
4. 仿真 ww}4   
以光线追迹对干涉仪的仿真。 (#&-ld6  
Bj=lUn`T:  
5. 计算 LD=eMk: ~  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 ME0vXi  
o>6c?Xi&  
6. 研究 ~'9\y"N1  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 xU1_L*tu '  
Silh[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。 (-no`j  
NihUCj"  
扩展阅读 tx*L8'jlN  
fT2F$U  
1. 扩展阅读 o2 ;  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 *;&[q{hz  
-;:.+1   
 开始视频 ]\C wa9  
- 光路图介绍 fN_qJm#:$y  
- 参数运行介绍 gW5yLb_Vz$  
- 参数优化介绍 ;p(I0X  
 其他测量系统示例: b8 ^O"oDrp  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)  [HEljEv  
EV'i/*v}\  
@*9c2\"k  
QQ:2987619807
z/I\hC9i  
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