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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) D'%M#S0 ;y7+ Q 应用示例简述 'ahz@+lO |F\fdB}?S: 1. 系统说明 R4 b!?}d Migl 光源 ^} Y}Iz — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) ./zzuKO8XK 元件 N/#x — 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 <3ep5` 1 探测器 H}&JrT95 — 干涉条纹 +2p}KpOsL 建模/设计 iZ/iMDfC — 光线追迹:初始系统概览 XR<g~&h — 几何场追迹加(GFT+): ?b}e0C-a 计算干涉条纹。 #N|JC d_ 分析对齐误差的影响。 GbQg(%2F *Jt+-ZM 2. 系统说明 xFIzq 参考光路 4M0p:Ey '  X,lhVT
| :)4c_51 ` 3. 建模/设计结果 _V8;dv8 ~$//4kES )Pc>+}D 4. 总结 x&JD~,Y YUTh*`1k< 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 6wbH{}\ll 9GT}_
^fb 1. 仿真 -2u)orWP 以光线追迹对干涉仪的仿真。 A42!%>PB 2. 计算 $Fi1Bv) 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 (7&b)"y 3. 研究 >T:0 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
x|c_( _KT'W!7 利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 sV0NDM0 应用示例详细内容 RU/SJ1wM" 系统参数 Yne1MBK >o3R~ [ 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 OwNo$b]h` f;OB"p 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。 tv~Y5e&8 / $s(OFbi# 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 X(.[rC> f`}/^*D 2. 说明:光源 +T4}wm @w(|d<5l:L ?'H+u[1. 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 %<p/s;eu 因此,相干长度大于1m k=d0%}
`M( 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 $Xu/P5 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 qu'D"0 K3WaBcm
@CxgoX^ 4#:Eq=(W 3. 说明:光源 #W.vX=/* SXE@\Afj fz8 41 <Y 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 x&+&)d 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 G;[O~N3n. 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 ;n|%W,b- 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 w8: 4. 说明:光学元件 Z.x]6 Aeo=m}C; i]4n YYS 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 `ueOb 位相延迟平板材料为N-BK7。
^^n (s_g 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 g>gf-2%Uo 透镜材料为N-BK7。 B&1E&Cv_8 其中心厚度与位相平板厚度相等。 i\DU<lD5VN lOe|]pQ., DWCf+4 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 ^j10
f$B jT F" "3a}~J<g 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)。 ""_G4{ 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] N 6\Ey{ (#)XRm{t Fq
oh!F 4}UJBb? [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] 4vvQ7e7 6. 分光器的设置 >,_0Mem2Rr >LH}A6dUC 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 f|F=)tJO 7. 合束器的设置 /;[x3}[ rKT.~ZP\ wf\7sz 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。 8K8jz9.s WB<MU:.Vc 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 FgrVXb_q )~ &gBX 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)。 @de0)AJG6 应用示例详细内容 fBz|-I:k
+ 仿真&结果 Q00v(6V46 T(]*jaB 1. 结果:利用光线追迹分析 I _N:j,Mx
首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 <r>Sj/w<D 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 G%zJ4W% 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 -AolW+Y +9pock kg7bZ 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。 W2zG"Q 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。 F+ RE 3. 对准误差的影响:元件倾斜 Br42Qo2"T> 'iOaj0f 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°。 ~F-lO1 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 CF\wR;6k 4. 对准误差的影响:元件平移 D&G?Klq 元件移动影响的研究,如球面透镜。 ~ISY( & 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。 ]>*VEe}hJ i:jB FUJ<gqL 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 8t)gfSG :2/jI:L~ 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。 4i}nk
T \7#w@3* 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 x2r.4 ?$uF(>LD
6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
4~ L1~Gk 利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 PlK3; Gr)G-zE 扩展阅读 =PNkzFUo 1. 扩展阅读 J|^z>gP( 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 D]rYg' 开始视频- 光路图介绍 Dv`"3 - 参数运行介绍- 参数优化介绍 qN9 ?$\ 其他测量系统示例: "USzk7=&. - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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