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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)
BF#e=p  
AY]nc# zz  
应用示例简述 Gj0NN:  
kE|#mI[>  
1. 系统说明 od|.E$B  
9dv~WtH>5  
 光源 !pXz-hxKT  
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) ZaV@}=Rd8  
 元件 G 3x1w/L  
— 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 D~,R @7  
 探测器 Gj?q+-d!(5  
— 干涉条纹 sJvn#cS  
 建模/设计 WNi<|A#T{  
— 光线追迹:初始系统概览 U3QnWPt}>  
— 几何场追迹加(GFT+): lD XH<W?  
 计算干涉条纹。 NoIdO/vy"  
 分析对齐误差的影响。 G)`MoVH1  
&0TheY;srf  
2. 系统说明 Q^OzFfR6  
参考光路 .})8gL7 V  
Ks-><-2+N  
Ky|0IKE8Z  
3. 建模/设计结果 <k1gc,*  
>oNs_{  
)}v2Z3:  
4. 总结 +d96Z^KUhv  
VP&lWPA}\$  
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 /cn_|DwN5  
gS 3&,^  
1. 仿真 Z5K,y19/~  
以光线追迹对干涉仪的仿真。 3WHH3co[  
2. 计算 y.2 SHn0  
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 8Sa<I .l  
3. 研究 (@9-"W  
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 j7zQ&ANF  
x$*OglaS  
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。 FS0SGBo  
应用示例详细内容 +{Ttv7l_2  
系统参数 a6C ~!{'nW  
t/ w>t! q  
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 (A_9;uL^_  
c`cPGEv  
 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。 Wj0([n  
ijfT!W  
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 :>z0m 0nI\  
[LK 9^/V  
2. 说明:光源 191)JWfa  
uU0'y4=  
f32nO  
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 Rh|&{Tf  
 因此,相干长度大于1m S_zE+f+ 2  
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 3$TpI5A  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 cD]t%`*  
IN"qJ3<k  
tQ"PCm  
a,.9eHf  
3. 说明:光源 ]v#Q\Q8>  
!Iqyt. .  
4I$#R  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 H4U;~)i  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 >*&[bW'}?  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 w$_ooQ(_;Q  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
MWB?V?qPSC  
4. 说明:光学元件 H)Yv_gT  
YAD9'h]d\  
wp$=lU{B  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 \I> ,j,c  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 |"arVde  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 ] GJskBm  
 透镜材料为N-BK7。 TAP/gN'  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 U<t Qj`  
SRMy#j-  
/ wEr>[8S  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 -7CkOZT  
D .E>Y  
1K!7FiqY  
 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)。 XS>4efCJ  
 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] |e!Sm{#!  
K:y>wyzl  
l`d=sOB^  
HG3jmI+u>  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] g\ 2Y605DM  
6. 分光器的设置 ]C_6I\Z#=W  
l#Iof)@#  
 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 /IgTmXxxj  
7. 合束器的设置 :E.mU{  
~*&_zPTN  
}a8N!g  
 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。 +K&ze:-Z  
#+XKfumLk  
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 2e+DUZBoC  
0&<{o!>k  
 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)。 p!=/a)4X  
应用示例详细内容 a XwFQ,  
仿真&结果 qRNGe8  
% 30&6"  
1. 结果:利用光线追迹分析 zg]9~i8  
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 y2)~ljR  
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
).LJY<A  
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 RP6QS)|  
}V 09tK/M  
h|wy vYKZ  
 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。 P'zA=Rd&~>  
 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。
Dp>/lkk.  
3. 对准误差的影响:元件倾斜 VF;%Z  
ee6Zm+.B  
 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°。 5<9}{X+@o  
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
th !Gc  
4. 对准误差的影响:元件平移 azN<]u@.  
 元件移动影响的研究,如球面透镜。 K@+&5\y]  
 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。 t~e.LxN  
}6`#u :OZ  
znD0&CS9q  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 >[NNu Y~  
y "gYv  
4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 NU81 V0:jG  
L_O m<LO2  
5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 }{HlY?S  
0D=6-P?^W  
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 UkeX">  
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。 T2GJoJ!  
A=>%KQc?  
扩展阅读 TtlZum\  
1. 扩展阅读 fE,\1LK4  
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 .- uH ax0  
 开始视频- 光路图介绍 / F9BbG{  
- 参数运行介绍- 参数优化介绍 1ih|b8)Dn  
 其他测量系统示例: cJGU~\  
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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