摘要
法布裡-珀羅標準具廣泛應用於雷射諧振器和光譜的敏感波長濾波。通常,它們是由具有兩個高反射性(HR)膜層的平面組成,中間有空氣或玻璃。在本例中,建立了一個中間介質為石英的光學測量系統來實現在VirtualLab Fusion中測量鈉原子光譜D線。利用我們的無縫銜接的非序列單平臺互通性,充分考慮了標準具中多次反射引起的干涉效應,並研究了添加膜層的反射率後對條紋對比度的影響。
建模任務
模擬與設置:單平臺互通性
建模技術的單平臺互通性
當光在系統中傳播時,它會遇到不同的元件並相互作用,在傳播的不同位置可能會有多個相互作用。以下每個元件都需要一個合適的模型來提供精度和速度之間的良好平衡:
連接建模技術:膜層
膜層/多層系統的建模技術:
有高反射(HR)膜層的標準具
對於膜層的標準具表面,我們使用分層介質元件,因為它為x,y不變的層堆疊提供了一個快速和嚴格的解決方案。膜層定義為二氧化鈦和二氧化矽薄膜交替,其反射率隨著反覆運算次數的增加而增加。關於分層介質元件的更多資訊如下:
分層介質組件
連接建模技術: 標準具
連接建模技術:自由空間傳播
連接建模技術:球面透鏡
1. 光源(鈉原子光譜D線)
2. 高反射膜層
3. 標準具
4. 自由空間傳播
5. 球面透鏡
6. 探測器
可用的與曲面的交互作用的建模技術:
連接建模技術:探測器
VirtualLab Fusion的靈活通用探測器以及各種參數變化工具允許對任何光學系統進行深入研究。在此案例中,我們想測量探測器處的輻射能量密度,並研究其與膜層的波長和反射率的關係。
模擬結果
兩個頻譜線的視覺化
策略和膜層反射率
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內部共振增強
整體傳輸將在共振波長的倍數處達到峰值。這些曲線的確切形狀也取決於鍍在標準具表面的膜層的反射率。請注意,在我們的案例中,使用了真實的膜層。根據設計,反射率較高的膜層有更多的層,因此更厚,這改變了標準具兩個表面之間的距離。這導致了共振峰的輕微偏移。
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