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infotek 2024-11-21 07:56

使用相干光模拟马赫泽德干涉仪

测量系统(MSY.0001 v1.1)
GJ$,@  
oe<Y,%u"6  
应用示例简述 zJy{Ry[Sb  
2u:j6ic  
1. 系统说明 g\Z k*5(  
]aR4U`  
 光源 e{O5y8,  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) 2=|IOkY  
 元件 -jy"?]ve.  
— 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 ~_&.A*Jh  
 探测器 +OmSR*fA0  
— 干涉条纹 uj@<_|7  
 建模/设计  {MtB!x  
— 光线追迹:初始系统概览 WWL Vy(  
— 几何场追迹加(GFT+): #+G2ZJxL|  
 计算干涉条纹。 n\YxRs7 hF  
 分析对齐误差的影响。 Ss:,#|   
Ed-gYL^<  
2. 系统说明 ^m=%Ctu#  
参考光路 g}-Z]2(c#  
Hn~1x'$  
MocH>^,  
3. 建模/设计结果 $^!w`>0C  
QhUr aZ  
7y\g~?5N  
4. 总结 <7^~r(DP  
bij?q\  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 Kd)m"9Cc  
c v 9 6F  
1. 仿真 }}_uN-m  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 ^4[[+r  
2. 计算 m{ fQL  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 xNkY'4%  
3. 研究 S+G)&<a^  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 B>ZPn6?y  
->8q, W2A  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 ^j %UZ  
应用示例详细内容 E2|iAT+=.  
系统参数 G,-OH-M!  
*F*X_O  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 xW =$j|  
([*t.  
 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。 [u80-x<  
][nUPl  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 j!\0Fyr  
sCQup^\  
2. 说明:光源 %ZyPK,("  
hH}/v0_jb  
L@r.R_*H?s  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 17)M.(qmuP  
 因此,相干长度大于1m HW72 6K*  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 PEEY;x  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 7V (7JV<>  
(dF;Gcw+  
g{hA,-3  
}dJ ~Iy  
3. 说明:光源 3SDWR@x&  
zI!R-Nb  
QV$dKjMS  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 p0y?GNQ  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 K)&XQ`&  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 W;dzLgc  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
P &0cF{  
4. 说明:光学元件 \)ZX4rs{8  
HF+fk*_Q  
KHz838C]  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 Xl6ZV,1=n7  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 Os 2YZ<t  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 Q 02??W  
 透镜材料为N-BK7。 }#>d2 =T$  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 j :Jdwf  
P=[x!}.I  
 jnzz~:  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 s4`*0_n  
"Vp: z V<S  
}|"*"kxi!  
 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)。 S aet";pf`  
 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td] H0 n@kKr  
y' |W['  
[pgkY!R?)  
G!LNP&~  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] {_ho!OS>  
6. 分光器的设置 Bj($_2M%+  
2mU-LQ1WN  
 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 ; :\,x  
7. 合束器的设置 9Q7cUoxY  
+Y9D!=_lj  
bA^: p3  
 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 1fhK{9#  
'A(-MTd%  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 |DPpp/  
gc:p@<  
 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 DD6`k*RIk.  
应用示例详细内容 9g5{3N3  
仿真&结果 '`~(Fkj  
pkV\D  
1. 结果:利用光线追迹分析 i =fOdp  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 hOLy*%  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
X.AWs=:-  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 &T/q0bwd  
5A]LNA4i  
V?V)&y] 4  
 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 (:bCOEZ  
 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
"ko?att~  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 q'AnI$!  
p9 ,\{Is  
 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 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°。 9k+&fyy  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
7- 3N  
4. 对准误差的影响:元件平移 >;&V~q:di  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 (VXx G/E3  
 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。 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 5nM9!A\D  
':2*+  
pT;-1c%:  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 k1Mxsd  
~iR!3+yg4  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 Up/u|A$0V  
cwWSNm|  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 iI@Gyq=  
-2jBs-z  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 }!yD^:[ 5  
利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 ;GgQ@s@  
Jyz$&jqyr'  
扩展阅读 E ^SM`  
1. 扩展阅读 K0DXOVT\  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 ;]oXEq`  
 开始视频- 光路图介绍 rb}wv16?  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 o|^?IQ7bpf  
 其他测量系统示例: WVT5VJ7*  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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