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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) BF#e=p AY]nc#zz 应用示例简述 Gj0NN: kE|#mI[> 1. 系统说明 od|.E$B 9dv~WtH>5 光源 !pXz-hxKT — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) ZaV@}=Rd8 元件 G 3x1w/L — 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 D~,R@7 探测器 Gj?q+-d!(5 — 干涉条纹 sJvn#cS 建模/设计 WNi<|A#T{ — 光线追迹:初始系统概览 U3QnWPt}> — 几何场追迹加(GFT+): lDXH<W? 计算干涉条纹。 NoIdO/vy" 分析对齐误差的影响。 G)`MoVH1 &0TheY;srf 2. 系统说明 Q^OzFfR6 参考光路 .})8gL7V  Ks-><-2+N Ky|0IKE8Z 3. 建模/设计结果 <k1gc,* >oNs_{ )}v2Z3: 4. 总结 +d96Z^KUhv VP&lWPA}\$ 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 /cn_|DwN5 gS 3&,^ 1. 仿真 Z5K,y19/~ 以光线追迹对干涉仪的仿真。 3WHH3co[ 2. 计算 y.2 SHn0 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 8Sa<I.l 3. 研究 (@9-"W 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 j7zQ&ANF x$*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。 :>z0m0nI\ [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$TpI5A 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 cD]t%`* IN"qJ3<k
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a,.9eHf 3. 说明:光源 ]v#Q\Q8> !Iqyt. . 4I$#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 aXwFQ, 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 )| }V09tK/M h|wyvYKZ 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_Om<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: c JGU~\ - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)
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