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infotek 2023-04-12 08:26

使用相干光模拟马赫泽德干涉仪

测量系统 ol`q7i.  
#;m^DX QZn  
应用示例简述 #}8VUbJ  
YYvX@f  
1. 系统说明 "kucFf f  
a(h@4 x  
 光源 DYe w6B-  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) ,3)JZM  
 元件 @#9xSs#  
— 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 U)3?&9H  
 探测器 g7eI;Tpv  
— 干涉条纹 Ra C6RH  
 建模/设计 XD[9wd5w8  
— 光线追迹:初始系统概览 M2.*]AL  
— 几何场追迹加(GFT+): l 5f'R  
 计算干涉条纹。 i_I`  
 分析对齐误差的影响。 %,d+jBM  
`"$9L[>  
2. 系统说明 l8lJ &  
u4[JDB7tH  
参考光路 E,4*a5Fi  
ZV07;`I  
3. 建模/设计结果 Zh?n;n}  
Y2+YmP*z`  
q"LT8nD\  
4. 总结 ,yi@?lc  
sr:hR Q27  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 zS?DXE  
lB|.TCbW  
1. 仿真 Mv7tK l  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 0s.4]Zg>5  
2. 计算 gOaK7A  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 zaE!=-U  
3. 研究 g G|4+' t  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 \,`iu=YZv  
HZ\=NDz  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 >rFM8P(  
\<b42\a}  
应用示例详细内容 E7]a#  
系统参数 s1T}hp  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 F+V[`w*k  
V("T9g  
 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 YJwffV}nd  
_cbXzSYq&  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 f{'N O`G  
o* QZf *M  
2. 说明:光源 L_>LxF43  
cP0(Q+i7  
J!zL)u|  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 <Oj'0NK-  
 因此,相干长度大于1m r;fcBepO  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 ?gXdi<2Qn  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 X-%91z:o58  
o^BX:\}  
0#F<JsO|u  
yGb^kR}d  
3. 说明:光源 AE%zqvp>  
NbUibxJ  
=Flr05}m  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 CWnRRZ}r  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 m9aP]I3g]\  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 A@w9_qo  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
gac/%_-HH7  
4. 说明:光学元件 kgRgHkAH~  
v1E(K09h2  
vu/P"?F  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 "o<&3c4  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 ?qtL*;  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 hx@E,  
 透镜材料为N-BK7。 p2 m`pT  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 jt&rOPL7  
|C\XU5}  
DQ_ pLXCC  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 6;}FZ  
kn6X I*  
[2zS@p  
 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 Bj\oo+L/  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 h/#s\>)T  
':T6m=yv  
6. 分光器的设置 *lp{,  
"H)D~K~ *  
k #/%#rQM  
h)yAg e  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 ldWr-  
 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 c(!{_+q"  
 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 B,ZLX/c9  
u_ym=N57`  
7. 合束器的设置 `z`"0;,7S  
<ApzcyC  
#pp6 ycy  
[moz{Y  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 iYzm<3n?  
 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 mybjcsV4  
OW8"7*irT  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 pkEqd"G  
gA:N>w&<X  
%!Ak]|[7  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 E3o J;E  
应用示例详细内容 ik|iAWy  
仿真&结果 8w4cqr4m  
4krK CD>|G  
1. 结果:利用光线追迹分析 KdkZ-.  
Ptv=Bwg  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 1$ ~W~O  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
-<WQ>mrB&  
l+i9)Fc<i  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 /YH5s=  
0p' =Vel{}  
L&SlUXyt.c  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 0 6S-3bis  
 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 Z,m;eCLG]  
 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。
w>$2  
vFGFFA/K}N  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 O U3KB  
HX:rVHY  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 Y;WHjW(K  
 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 `l8^n0-  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 ,V2,FoJ 9  
rZv5>aEI  
4. 对准误差的影响:元件平移 :3Hr: ~  
X"qC&oZmf  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 .I&]G  
 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 6?v)Hb}J%d  
 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 i@}/KT  
L z'05j3!  
7 -hSso.'  
5. 总结 }2eP~3  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 Ju"*>66  
amK.H"  
4. 仿真 h&}XG\ioNA  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 %XieKL  
 XVKR}I  
5. 计算 vg5 ;F[e  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 %2)'dtPD~  
OK}+:Y  
6. 研究 J `8bh~7  
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 YI*Av+Z)  
hDJ84$eVZ  
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。 iCYo?>  
mw1|>*X&R  
扩展阅读 b^Xq(q>5  
C 4 &1M  
1. 扩展阅读 76rNs|z~  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 )wROPA\uA  
Q!<b"8V]  
 开始视频 tNI~<#+lg  
- 光路图介绍 U`es n?m!  
- 参数运行介绍 v]tbs)x;h  
- 参数优化介绍 <-:gaA`KM  
 其他测量系统示例: $6a55~h|(  
- 迈克尔逊干涉仪
+8 avA:o  
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