切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 995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
    932
    光币
    2171
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-07-17
    16N |  
    IRR b^Q6  
    Zqf ovG  
    一、光栅设计
    Hi2JG{i  
    参考文章中的参数进行设计: H6 ,bpjY  
    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。 'A3*[e|OS  
    [xb'73  
    [OPF3W3z  
    Ya~Th)'>q  
    按照光栅示意图,参考文献中的计算结果为 OZz/ip-!lc  
    α1 = 24.8° GB Vqc!d  
    β1 = 41.3° vz3olHX  
    θ1 = 33.1° /?j kVy*"  
    yzl}!& E  
    DD  
    设置系统参数: ^} Y}Iz  
    • 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
    ./zzuKO8XK  
    ?.-+U~  
    h'GOO(  
     6shN%  
    设置表面群组-33.1°的倾斜 ?Vh#Gr  
    S&&Q U #  
    E:B<_  
    Rxr?T-  
    二维图,对应镜头文件: UCj<FN `  
    dEI!r1~n  
    M<= e~';H  
    A!^r9?<  
    在三维绘图中显示三种波长进行绘图 Pd;8<UMk  
    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。 /V2yLHm  
    mBB"e"o  
    . qf~t/o  
    Xwu&K8q21  
    二、前准直镜设计
    *aFh*-Sj2I  
    #RyTa /L  
    • 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。
    Y~*aA&D  
    }Q\+w,pJgN  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构: hpbi!g  
    M(C$SB>  
    b&Laxki  
    S !lrnH  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: j4`+RS+q  
    使用默认生成的优化宏优化一次,同时控制厚度,输入 MRG 替换真实玻璃 zmu+un"\j  
    8N |K   
    S{)K_x  
    " &`>+Yw  
    F|'u0JQ)$  
    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。
    GJU9[  
    Yi[MoYe/K  
    ~gQYgv<7  
    设置表面8的-33.1°的倾斜,使光线垂直进入 E{^W-  
    @KHY8y7  
    :AQ9-&i/a-  
    u"wWekB  
    三. 后聚焦镜设计
    WCk. K  
    r XBC M  
    • 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。 c4Q9foE   
    • 输入 DSEARCH 宏并运行 .kkhW8:  
    • 使用4片元件提升像质  !I&,!$  
    • 元件总长50mm,后焦距50mm 9&6P,ts%Q  
    U 9Ea }aN  
    ~J#Z7y]p!j  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构: V[Sj+&e&  
    sX}#L  
    A>mk0P)~Q  
    cF EO}  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: Jf#-OlEQ  
    使用默认生成的优化宏优化一次,输入 MRG 替换真实玻璃 8<ev5af  
    <c<!|<x  
    /?b{*<TK  
    C9""sVs  
    删除最后表面的求解,最后的结构及数据: @SaxM4  
    qUn+1.[%  
    62Tel4u  
    =:6B`,~C  
    Eht8~"fj  
    四、系统组合调整
    Jt<J#M<}7  
    在光栅之后插入聚焦镜。使用指令: C(8!("tU  
    INSERT FILE '1130-3.RLE' SURFACE 1 TO 9 AFTER SURFACE 9 m],.w M8  
    删除系统的 AFOCL 无焦模式。调整表面8的厚度到合适的距离。 Nz*,m'-1e  
    \D]9:BNJ  
    hM>.xr  
    lOe|]pQ.,  
    使用如下绘图宏查看结果 DWCf+4  
    Oz&*A/si+3  
    ZSD7%gE<D  
    f/\S:x-B  
    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 ufw[Ei$I:  
    .yD 6$!6  
    oS<Gj I:  
    rce._w }  
    OjG`s-91&  
    F0r2=f(?  
    点列图
    R(8?9-w  
    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 EQw7(r|v:  
    Z#^|h0  
    JY;u<xl  
    查看不同波长下的点列图和光斑大小
    Q7d@+C  
    v9KsE2Ei  
    %3"U|Za+   
    cnw+^8  
    gf9U<J#&C  
    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。 Je2&7uR0  
    `CBXz!v!O  
    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.   L 8;H_:~_'  
    Tow!5VAM  
    [ 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
    10759
    光券
    0
    只看该作者 2楼 发表于: 2024-12-11
    挺不错的软件教程。