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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) $S'~UbmYU U(6=;+q 应用示例简述 ExxD
w_VGT nj4G8/U-q 1. 系统说明 X/qLg+X ^q}cy1"j" 光源 ($T"m-e — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) vuoD~ =z 元件 b haYbiX? — 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 (:r80: 探测器 j3 Ps<<eA — 干涉条纹 +:ih`q][b 建模/设计 ZnNl3MKV — 光线追迹:初始系统概览 0-at#r: — 几何场追迹加(GFT+): <|>7?#s2= 计算干涉条纹。 :vXlni7N[M 分析对齐误差的影响。 lL;SP& MO-7yp:K 2. 系统说明 xgq
`l# 参考光路 ?}ly`Js  &cf(} nXJG4$G 3. 建模/设计结果 Bm$(4 iOrpr,@ (N^tg8 Z< 4. 总结 lN~V1(1B `|`Qrv4} 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 J.Fy0W@+k4 %f1>cO9[ 1. 仿真 |PxTm 以光线追迹对干涉仪的仿真。 krMO<(x+ 2. 计算 tDQuimYu7 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 :lE_hY 3. 研究 .8dlf7* , 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 ',bSJ4)Y fP8iz `n 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。 LQz6op}R 应用示例详细内容 cnraNq1 系统参数 /Bs42uJ3 !4mg]~G 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 @;t6Slc"~ JU3to_Io 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。 jxqKPMf>@% B>UF dj]- 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 .I %`yhCW AMre(lgh 2. 说明:光源 >m+Fm= *bSxobn gZ@z}CIw' 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 ?rxq//S2 因此,相干长度大于1m SX]uIkw 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 rsn^YC 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 m <'&`B; FH)_L1n
*W-:]t3CR v}sk %f 3. 说明:光源 !hjA Sp/<%+2( YR-Ge 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 *!MMl]gU? 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 vHXCT?FuG 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 mX5%6{], 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 4l'`q+^- 4. 说明:光学元件 kp3%"i&hD %:}o\ _w A/!"+Yfw 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 Ctx`b[&KXX 位相延迟平板材料为N-BK7。 8(>2+#exw 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 2D2}
*);eW 透镜材料为N-BK7。 /m|U2rrqb 其中心厚度与位相平板厚度相等。 Q<>b3X>O *f o> UY(\T8 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 {I8C&GS \l1==,wk y.$Ae1a= 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)。 &embAqW: 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] gy Ey=@L T^icoX=c4 B[s ,lcSJ^yr [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] >%H(0G#X 6. 分光器的设置 N/78Ub 0.[tEnLZ 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 ~P BJ~j+G 7. 合束器的设置 #%g>^i={ky FfNUFx2N g'AxJ 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。 {zalfw{+
:-Ml?:0_X 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 &grqRt K3k{q90
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)。 A(*c|Aj9 应用示例详细内容 F:og :[ 仿真&结果 `|2g&Vn :(iBLO<x 1. 结果:利用光线追迹分析 zGNmc7 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 _2TL>1KZt 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 l5#SOo\ 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 NFyKTA6 l b;P&V .C` YO2, 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。 Zs4NN2~ 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。 Y/sZPG}4 3. 对准误差的影响:元件倾斜 @N]]Cf>x U!(es0rX 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°。 >Ptu-* 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 {&J~P&,k 4. 对准误差的影响:元件平移 {isL< 元件移动影响的研究,如球面透镜。 XZ@|(_Z 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。 &M: | |