OAS光学分析软件 | 如何使用OAS建立FP干涉仪

简介

多光束干涉场的实现

图1.1所示，折射率为n的透明平板厚度为h，置于折射率为n1的介质中，以入射角i入射的光束将在平板上下界面发生多次反射和透射。使用透镜将多束透射光或反射光聚焦，在焦平面上将发生多光束干涉。

法布里－珀罗干涉仪及其特点

（1）装置特点

法布里－珀罗（Fabry-Pèrot,FP）干涉仪是一种多光束干涉装置，主要用于超精细谱分析，可准确测量光谱线的波长、强度和宽度等参数；和激光器选模可作为谐振腔，选择特定波长的光进行振荡放大能够提高激光的单色性和相干性。图1.2（a）给出了FP的示意图。G1与G2为玻璃楔块，相对的内表面镀有高反射率涂层，使光在两板间多次反射，增加光的干涉效果，高反膜之间为空气介质。玻璃楔块外表面与内表面不平行，这样的设计是为了使玻璃楔块G1、G2内发生的多次反射光不致影响到透射多光束干涉场，以保证光的传输和反射质量。使用扩展光源照明，并置于透镜L的焦平面上，这样扩展光源上任一点源发出的光经透镜后变为具有一定入射角的平行光。透镜L’收集各个角度入射的多光束，在焦平面上形成非常细锐的环状等倾干涉条纹，以便于观察和测量，如图1.4(b)所示（通过OAS）。

建模过程

首先搭建一个平面1，孔径类型为矩形，x、y的半孔径为10，位置为（0，0，0），

材料设置为Air和NGLASS，膜层新建立一个反射率为70%透射率为30%的恒定色散膜层，

创建一个平面2，孔径类型为矩形，x、y的半孔径为10，位置为（0，0，0.499999），材料设置为Air和NGLASS，膜层新建立一个反射率为70%透射率为30%的恒定色散膜层，

创建一个理想透镜，指定焦距为-127，x、y的半孔径为10，位置为（0，0，-5）

传播模式设置为分裂，分裂级次设置为5

分析平面

OAS中探测器面为矩形面，x和y半孔径都为15，Y=0，X=0，Z=20。材料都为air，膜层为全吸收膜层。

创建探测器

OAS中设置相干探测器分析，x和y最小值-15mm，最大值15mm，网格数x和y均为121，视图为XY,分析面选择探测器平面1。

创建光源

添加GBD光源，空间分布勾选追迹和绘制，空间振幅分布选择圆形超高斯，高斯x和y向束腰半径均为9mm，超高斯阶数30，空间相位分布选择平面，光谱数据单色波长0.6328，高斯分解参数选择斐波那契，GB个数1500，GB重叠系数3；场采样参数x和y半宽9，x和y采样点数100，位置为（0，0，-10）

OAS设置多重序列

然后进行追迹，在主菜单追迹下的光束追迹中选择光束非序列追迹。
追迹结果如下所示：

结论

本篇文章介绍了法布里－珀罗（Fabry-Pèrot,FP）干涉仪的装置组成、相关信息和用途等基础知识，然后通过OAS建模该干涉仪，执行追迹后查看FP透镜多光束形成的干涉条纹，这是一种多光束干涉装置，主要用于超精细谱分析。