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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) FsB^CxVg  
 |{* }|  
应用示例简述 4H5pr  
(`>voi<^  
1. 系统说明 aSuM2  
p(xC*KWB  
 光源 \$aF&r<R  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) 8(.mt/MR  
 元件 {8,<ZZ_  
— 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 JXG"M#{  
 探测器 I1X /Lj=  
— 干涉条纹 \ \BCcr\l  
 建模/设计 '}g*!jL  
— 光线追迹:初始系统概览 di)*-+  
— 几何场追迹加(GFT+): g-`~eG28D5  
 计算干涉条纹。 6C>_a*w  
 分析对齐误差的影响。 bWl5(S` Z  
Eca\fkj  
2. 系统说明 l no vykR  
V._6=ZJ  
参考光路 p~ C.IG  
{QBB^px  
3. 建模/设计结果 sS&Z ,A  
cJM:  
] 2DH;  
4. 总结 i>EgG5iJ  
)$w*V9d  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 L,d LE-L  
Q0Nyqhvi  
1. 仿真 $Vc~/>  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 < Dx]b*H  
2. 计算 %{3 aW>yx  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 "MIq.@8ra  
3. 研究 oG$)UTzGc  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 k{gLMl  
o!:8nXw  
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。 i,13b e  
h^ -. ]Y  
应用示例详细内容 zEZLKWm9-  
系统参数 dd?x(,"A`  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 &z"krM]G  
{pb>$G:gfx  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 6#j$GH *  
0&ByEN9 9  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 `%3 /   
3] 1-M  
2. 说明:光源 gyS+9)gY  
\5Vde%!$Z  
lTU$0CG  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 @aQ1khEd  
 因此,相干长度大于1m g%u&Zkevx  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 dD<fn9t  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 1<ro7A4hK  
DF6c|  
,G#.BLH cX  
_Lw OOZj  
3. 说明:光源 l{w#H|]  
x.1-)\  
iJnU%  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 Bx[rC  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 `IYuz:  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 (;. AS  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
 `[zQf  
4. 说明:光学元件 R(j1n,c]  
Vtppuu$  
gn5)SP8  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 bslrqUk_`=  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 1_$xSrwcF  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 PX|=(:(k  
 透镜材料为N-BK7。 +!f=jg06  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 M5T9JWbN  
F_xbwa*=  
e6=]m#O9  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 %AF5=  
m8623D B"  
9;yn}\N `  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 )'l*Tl  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [<`SfE  
/S:F)MO9  
6. 分光器的设置 )m3q2W  
* y^OV_n-8  
W~_t~Vg5  
!h&g7do]Z  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 UEak^Mm;=2  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 {;2i.m1  
 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 0=wK:Ex  
3p?KU-  
7. 合束器的设置 .@iFa3  
dBO@6*N4c  
bg|!'1bD`5  
TG n-7 88  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 g%[n4  
 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 -#-p1^v}  
()PKw,pD  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 ^s\3/z>b4!  
O!D/|.Q#%  
4t4olkK3Oa  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 0;sRJ  
应用示例详细内容 '+<(;2Z vL  
仿真&结果 QbYc[8-[  
%Qn(rA@9  
1. 结果:利用光线追迹分析 c*\<,n_  
us?&:L|!=  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 _i}wK?n  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
:ZdUx  
!- C' }  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 oFg5aey4  
E]^5I3=O  
B%<e FFV\  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 xu%'GZ,o9  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 ,S[K{y<  
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
.uZ7 -l  
@%tXFizh  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 5''*UFIF1  
#;9H@:N  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 &j u-  
 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 ? s} %  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 g: %9jf  
p(3sgY1  
4. 对准误差的影响:元件平移  :,]S}R  
=7[)'  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 dK?); *w]  
 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 4~?2wvz G4  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 3VCqp13  
T@+ClZi  
+!>LY  
5. 总结 MB$a82bY  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 VAj<E0>  
E1q%gi4Q%  
4. 仿真 &{^eU5  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 u]vPy ria  
IvU{Xm"qB  
5. 计算 TL-i=\{L:d  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 lJ/6-dP  
qb7^VIo%c  
6. 研究 r%MyR8'k]  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 ?z.Isvn  
-q2MrJ*  
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。 jPwef##~7  
|'w^n  
扩展阅读 #tz8{o?ebN  
c cr" ep  
1. 扩展阅读 FN{/.?w(  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 h;Mu[`  
RK)l8c}  
 开始视频 9eSRCLhgD  
- 光路图介绍 5Bj77?Z  
- 参数运行介绍 Yf (im  
- 参数优化介绍 6Kht:WE  
 其他测量系统示例: &wGg6$  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) 4!'1/3cY  
iPFL"v<#J  
(4ZLpsbJ  
QQ:2987619807
 sL ~,  
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