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0431-81702023
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使用相干光模拟马赫泽德干涉仪

测量系统(MSY.0001 v1.1)

 
应用示例简述
 
1. 系统说明
 
 光源
— 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m)
 元件
— 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
 探测器
— 干涉条纹
 建模/设计
— 光线追迹:初始系统概览
— 几何场追迹加(GFT+):
 计算干涉条纹。
 分析对齐误差的影响。 
 
2. 系统说明
 
参考光路
 
3. 建模/设计结果
 

 
4. 总结
 
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
 
1. 仿真
以光线追迹对干涉仪的仿真。
2. 计算
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
3. 研究
不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
 
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。 
 
应用示例详细内容
 
系统参数
 
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪
 
 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。
 
这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 
 
2. 说明:光源
 
 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。
 因此,相干长度大于1m
 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。
 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。

 
3. 说明:光源
 
 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。
 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。
 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。
 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
 
4. 说明:光学元件

 在参考光路中设置一个位相延迟平板。
 位相延迟平板材料为N-BK7。
 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。
 透镜材料为N-BK7。
 其中心厚度与位相平板厚度相等。
 
 
5. 马赫泽德干涉仪光路视图
 
 
 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)。

 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 

6. 分光器的设置
 

 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
 
7. 合束器的设置
 

 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。
 
8. 马赫泽德干涉仪的3D视图
 
 
 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)。
 
应用示例详细内容
 
仿真&结果
 
1. 结果:利用光线追迹分析
 
 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。
 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
 
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹

 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。
 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。
 
3. 对准误差的影响:元件倾斜
 
 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°。
 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
 
4. 对准误差的影响:元件平移
 
 元件移动影响的研究,如球面透镜。
 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。
 

 
5. 总结
马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
 
4. 仿真
以光线追迹对干涉仪的仿真。
 
5. 计算
采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
 
6. 研究
不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
 
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。 
 
扩展阅读
 
1. 扩展阅读
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。
 
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 其他测量系统示例:
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