切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 754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
    930
    光币
    2161
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-07-17
    99YgQ Y]HO  
    IyPk3N  
    w2(pgWed  
    一、光栅设计
    Pl\r|gS;  
    参考文章中的参数进行设计: Oj,v88=  
    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。 ?heg_ ~P  
    GD -cP5$  
    !SPu9:  
    N87)rhXSo,  
    按照光栅示意图,参考文献中的计算结果为 Pea2ENe3  
    α1 = 24.8° k E},>+W+  
    β1 = 41.3° =H_vRd  
    θ1 = 33.1° m5_  
    |\<L7|hb9  
    >|1$Pv?  
    设置系统参数: _g2"D[I%  
    • 系统波段为800-1000nm,设置波长为1,0.905,0.8um
    • OBB  0.0000000  1.0000000  25.4000000  0.00000000000
    • AFOCAL无焦模式
    • 光阑在表面1
    R8%%EEB  
    "sUjJ|  
    1$#1  
    xa[)fk$6  
    设置表面群组-33.1°的倾斜 oWb\T 2!m  
    xiy=D5N.=  
    fW z=bJ"V  
    0Lx,qZ'  
    二维图,对应镜头文件: R^?9 V=Y<T  
    Ju@8_ ?8=  
    BA6(Owb  
    |r+w(TG  
    在三维绘图中显示三种波长进行绘图 WS6;ad;|  
    该光栅已经达到了如文献中描述的分光效果,三种不同波长的光按照计算出的角度传播。 Xx+eGV";`  
    Qv}TUX4  
    I&wJK'GM`  
    Pq(7lua7  
    二、前准直镜设计
    r]=Z :  
    `V2doV)  
    • 准直透镜出射光为平行光,对其倒置进行设计。
    • 入射光束直径=20mm,焦距取f=75mm,FN=3.75
    • 根据原设计,半视场角约为0.015
    • 输入 DSEARCH 宏并运行
    • 准直镜结构简单,两片元件基本可以满足。
    wA2^ I70-  
    <  UD90}  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构: v];P| Fi  
    GCj[ySCD  
    [:gp_Z&  
    MS`XhFPS.  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: cb5T-'hY  
    使用默认生成的优化宏优化一次,同时控制厚度,输入 MRG 替换真实玻璃 `rest_vu  
    _A~>?gJ;,  
    f=IF_|@^S  
    HJ_8 `( '  
     :!/ (N  
    在镜头后方合适位置插入光栅的结构
    使用指令:
    INSERT FILE '1130G.RLE' SURFACE 1 TO 5 AFTER SURFACE 4
    再调整厚度间距。
    JLak>MS  
    A=+1PgL66  
    8bdx$,$k  
    设置表面8的-33.1°的倾斜,使光线垂直进入 KP)t,\@f!  
    *| as-!${k  
    `b KJ  
    <<PXh&wu0  
    三. 后聚焦镜设计
    t\WU}aKML  
    )4R[C={  
    • 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。 :?j]W2+kR  
    • 输入 DSEARCH 宏并运行 9I[k3  
    • 使用4片元件提升像质 fXSuJ<G  
    • 元件总长50mm,后焦距50mm e^k)756  
    3/ '5#$  
    @ :}la  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构: +xS<^;   
    =wMq!mBd  
    '?Xf(6o1  
    ct@3]  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: quS]26wQz  
    使用默认生成的优化宏优化一次,输入 MRG 替换真实玻璃 vDIsawbHD  
    84 <zTmm  
    x^Zm:Jrw~  
    D67z6jep(  
    删除最后表面的求解,最后的结构及数据: L;=3n[^x  
    ?-'GbOr!  
    \olY)b[  
    bPIo9clq  
    2O}X-/H  
    四、系统组合调整
    E.,  
    在光栅之后插入聚焦镜。使用指令: .I]EP-  
    INSERT FILE '1130-3.RLE' SURFACE 1 TO 9 AFTER SURFACE 9 NNMn,J  
    删除系统的 AFOCL 无焦模式。调整表面8的厚度到合适的距离。 -^JPY)\R  
    B r6tgoA  
    LK<ZF=z]Z  
    /!sGO:  
    使用如下绘图宏查看结果 YIF|8b\  
    `neo.]  
    .O SQ8W }  
    h!`KX2~  
    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 P('bnDU  
    nG$+9}\UlP  
    )"]( ?V  
    %' /^[j#  
    MkWbPm)  
    J&bMox  
    点列图
    I%{ 1K+V/  
    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 .hjN*4RY  
    @ V_i%=go  
    |xT'+~u  
    查看不同波长下的点列图和光斑大小
    =7EkN% V:{  
    [<sN "  
    )2 b-3lz  
    yH9&HFDp  
    j8%Y[:~D  
    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。 5lyHg{iqD  
    wRZS+^hx  
    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.   /]of @  
    u $B24Cy.  
    [ 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: 2024-12-11
    学习一下啊,不错
    离线寒夜
    发帖
    662
    光币
    10749
    光券
    0
    只看该作者 2楼 发表于: 2024-12-11
    挺不错的软件教程。