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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)
D'%M#S0   
;y7+Q  
应用示例简述 'ahz@+l O  
|F\fdB}?S:  
1. 系统说明 R4b!?}d  
Mig l  
 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。 $Xu/P5  
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 qu'D"0  
K3WaBcm  
@Cx goX^  
4#:Eq=(W  
3. 说明:光源 #W.vX=/*  
SXE@\Afj  
fz8 41 <Y  
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 x&+&)d  
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 G;[O~N3n.  
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 ;n|%W,b-  
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
w8:  
4. 说明:光学元件 Z.x]6  
Aeo=m}C;  
i]4nYYS  
 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 `ueOb  
 位相延迟平板材料为N-BK7。 ^^n (s_g  
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 g>gf-2%Uo  
 透镜材料为N-BK7。 B&1E&Cv_8  
 其中心厚度与位相平板厚度相等。 i\DU<lD5VN  
lOe|]pQ.,  
DWCf+4  
5. 马赫泽德干涉仪光路视图 ^j10 f$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 o h!F  
4}UJ Bb?  
[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  
kg7 bZ  
 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>  
'iOa j0f  
 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  
FU J<gqL  
5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 8t) g fSG  
: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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