切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 466阅读
    • 2回复

    [原创]SYNOPSYS 光学设计软件课程七十六:模拟透射式体全息光栅拉曼光谱仪分光系统设计 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线小火龙果
     
    发帖
    923
    光币
    2136
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 07-17
    0?54 8yH  
    t:2DB)  
    *2 Pr1U  
    一、光栅设计
    biHacm  
    参考文章中的参数进行设计: <0d2{RQ;  
    在 SYNOPSYS 中使用非寻常表面类型27的平面光栅,加上前后两片 N-BK7 的保护玻璃来模拟体相位全息光栅。 M5{#!d}^D  
    +2`BZ}5y  
    ^QNc!{`  
    JuO47}i]5  
    按照光栅示意图,参考文献中的计算结果为 M50I.Rd  
    α1 = 24.8° xhP~]akHN7  
    β1 = 41.3° \%<M[r=  
    θ1 = 33.1° vAX(3  
    f<8Hvumw  
    vM/*S 6[  
    设置系统参数: ko9}?qs  
    • 系统波段为800-1000nm,设置波长为1,0.905,0.8um
    • OBB  0.0000000  1.0000000  25.4000000  0.00000000000
    • AFOCAL无焦模式
    • 光阑在表面1
    Mj;V.Y  
    rZ?:$],U!  
    JP8}+  
    >!Yuef <P  
    设置表面群组-33.1°的倾斜 ET.jjV  
    K/W=r  
    f$dPDbZQ  
    )JzY%a SP  
    二维图,对应镜头文件: gGM fy]]R  
    z>W:+W"o  
    g-qXS]y7  
    *73gp  
    在三维绘图中显示三种波长进行绘图 -leX|U}k  
    该光栅已经达到了如文献中描述的分光效果,三种不同波长的光按照计算出的角度传播。 B@F@,?K4%  
    o-6d$c}{f  
    )R7Sh51P  
    AM- bs^  
    二、前准直镜设计
    H9)@q3<  
    #I=EYl=Vvi  
    • 准直透镜出射光为平行光,对其倒置进行设计。
    • 入射光束直径=20mm,焦距取f=75mm,FN=3.75
    • 根据原设计,半视场角约为0.015
    • 输入 DSEARCH 宏并运行
    • 准直镜结构简单,两片元件基本可以满足。
    dk&e EDvfd  
    k|-\[Yl.  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构: 2|;|C8C  
    AERJ]$\  
    8n3]AOc'~-  
    NifQsy)*%  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: M FIb-*wT  
    使用默认生成的优化宏优化一次,同时控制厚度,输入 MRG 替换真实玻璃 -,")GA+[7  
    F CYGXtc  
    M">v4f&K1!  
    j !*,(  
    ,' k?rQ  
    在镜头后方合适位置插入光栅的结构
    使用指令:
    INSERT FILE '1130G.RLE' SURFACE 1 TO 5 AFTER SURFACE 4
    再调整厚度间距。
    !R8%C!=a  
    m[}P  
    akvi^]x  
    设置表面8的-33.1°的倾斜,使光线垂直进入 pyhXET '  
    n%3!)/$  
    mI8EeMa{  
    [e><^R*u  
    三. 后聚焦镜设计
    JX0M3|I=  
    :UdW4N-  
    • 分光后的不同波长的光线角度用聚焦镜视场角16.5°表示,FN=4.5。 NQqw|3  
    • 输入 DSEARCH 宏并运行 %"`p&aE:  
    • 使用4片元件提升像质 8Qg{@#Wr  
    • 元件总长50mm,后焦距50mm ]r;rAOWVV  
    B_d\eD  
    =7V4{|ESfy  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构: kgo#JY-4  
    CE3l_[c  
    ob>)F^.iS  
    Hf('BagBL  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: hJM& rM7  
    使用默认生成的优化宏优化一次,输入 MRG 替换真实玻璃 5az%yS  
    q=t!COS  
    Gj?Zbl <  
    v_zt$bf{Y  
    删除最后表面的求解,最后的结构及数据: eC5*Q=ai,  
    {L;sF=d  
    F?6kkLS/  
    F>\,`wP  
    CmB_g?K  
    四、系统组合调整
    Q# hRnM  
    在光栅之后插入聚焦镜。使用指令: _&l8^MD  
    INSERT FILE '1130-3.RLE' SURFACE 1 TO 9 AFTER SURFACE 9 /[TOy2/;%b  
    删除系统的 AFOCL 无焦模式。调整表面8的厚度到合适的距离。 i\CA6I  
    xVPSL#>  
     ]~;*9`:  
    lfAy$qP"}  
    使用如下绘图宏查看结果 ,g?ny<#o  
    =G}a%)?As\  
    ~);4O8~.  
    `sm Cfh}j6  
    调整透镜的口径以补满光线,使用偏心的设置把镜头调整到正确的位置 b%lB&}uw}  
    I7vP*YE 7F  
    cx:_5GF  
    437Wy+Q|e  
    {jD?obs  
    |V5BL<4  
    点列图
    _YX% M|#  
    查看不同波长的点列图。先输入所有波长M,比例20和用符号显示,在一张图里显示三种波长的点 s{dm,|?Jl,  
    2xN7lfu1RB  
    l-w4E"n3  
    查看不同波长下的点列图和光斑大小
    E6GubU  
    _-fLD  
    }4>u_)nt  
    CRo'r/G  
    ).kU7;0  
    以上就是本次透射式体全息光栅拉曼光谱仪分光系统设计,所有宏文件和镜头文件可以评论区留言获取。 n@`3O'S  
    bZ_&AfcB  
    参考文献:[1]何振磊,卢启鹏,丁海泉,高洪智.透射式体全息光栅拉曼光谱仪分光系统设计[2][J].激光与光电子学进展,2015,52(12):214-220.   /6rjGc  
    Q%O9DCi  
    [ 此帖被小火龙果在2024-07-17 11:46重新编辑 ]
     
    分享到
    离线落多余
    发帖
    4
    光币
    0
    光券
    0
    只看该作者 1楼 发表于: 12-11
    学习一下啊,不错
    离线寒夜
    发帖
    662
    光币
    10725
    光券
    0
    只看该作者 2楼 发表于: 12-11
    挺不错的软件教程。