首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> SYNOPSYS -> 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 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

小火龙果 2024-07-17 10:08

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

T#HW{3  
[attachment=129389]
,YEwz3$5u  
+prr~vgE  
一、光栅设计
\Zpg,KOT  
参考文章中的参数进行设计： (%bqeI!ob  
在 SYNOPSYS 中使用非寻常表面类型27的平面光栅，加上前后两片 N-BK7 的保护玻璃来模拟体相位全息光栅。 K2'Il[  
EAPLe{qw:q  
[attachment=129390]
SFj:|S=v6j  
!x%$xC^Iz  
按照光栅示意图，参考文献中的计算结果为 Q+Sx5JUR~  
α1 = 24.8° 12D>~#J  
β1 = 41.3° kjS9?>i  
θ1 = 33.1° 6k1;62Ntk  
m %=] j<A  
[attachment=129391]
!CnkG<5z>  
设置系统参数： z0yPBt1W  
  • 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
W%6Y?pf)z  
#i t)  
[attachment=129413]
+2qCH^80  
L0sb[:'luz  
设置表面群组-33.1°的倾斜 rw9m+q  
Rxl )[\A*  
[attachment=129414]
*$+:Cbe-F  
)BJ Z{E*  
二维图，对应镜头文件： []\=(Uc;  
Vo G`@^s  
[attachment=129415]
>[$j(k^  
4!l%@R>O2  
在三维绘图中显示三种波长进行绘图 Hzn6H4Rc  
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。 EG7.FjnVu  
@(b;H0r~  
[attachment=129395]
acPX2B[jJ  
.%\lYk]  
二、前准直镜设计
T@{ }!  
t'7A-K=k3  
  • 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。
A9D vU)1  
lDK<gd  
运行搜索宏可以得到10个初始结构： H N )@sLPc  
y} .?`/Q#  
[attachment=129396]
kuQ+MQHs  
8c1ma  
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: 4ayZ.`aK  
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 /'g/yBY  
)C1ihm!7\  
[attachment=129397]
[attachment=129398]
v 7g?  
[attachment=129399]
x2_?B[z  
:m{;<LRV  
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。
v}>5!*  
[attachment=129400]
&_Vd  
Ok*aP+Wq  
设置表面8的-33.1°的倾斜，使光线垂直进入 u A=x~-I  
HOY@<'  
[attachment=129401]
vgyv~Px]AW  
LQr+)wI  
三. 后聚焦镜设计
(Y[q2b  
DV6B_A{kI  
  • 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。 asLvJ{d8s  
  • 输入 DSEARCH 宏并运行 /Y7Yy jMi  
  • 使用4片元件提升像质 aj\ zc I  
  • 元件总长50mm，后焦距50mm IXJ6w:E  
U~nW>WJ+.  
.!><qV g  
运行搜索宏可以得到10个初始结构： :Qekv(z  
Y!0ZwwW  
[attachment=129402]
o4l=oY:'  
0Xe?{!@a  
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: ]NRQM8\  
使用默认生成的优化宏优化一次，输入 MRG 替换真实玻璃 e5HHsR6  
XW2{I.:in>  
[attachment=129403]
;bh[TmQTJ  
xUw)mUn@N  
删除最后表面的求解，最后的结构及数据： m0$~O5|4  
g"P!KPrf1p  
[attachment=129404]
V9SkB3-'  
[attachment=129405]
zmEg4v'I  
:OFL@byS  
四、系统组合调整
qe@ctHpn  
在光栅之后插入聚焦镜。使用指令： 7hLdCSX  
INSERT FILE '1130-3.RLE' SURFACE 1 TO 9 AFTER SURFACE 9 P+/6-CJ  
删除系统的 AFOCL 无焦模式。调整表面8的厚度到合适的距离。 +j">Ju6Q;.  
9D+B~8[SQ  
[attachment=129406]
 fcLVE  
O.+02C_*  
使用如下绘图宏查看结果 l^WPv/}?  
x_eR/B>  
[attachment=129407]
wFHz<i!jr&  
5j S8{d0  
调整透镜的口径以补满光线，使用偏心的设置把镜头调整到正确的位置 -sqoE*K[8  
/OaW4 b$Tz  
[attachment=129408]
"A0J~YvYWJ  
qEW3k),  
[attachment=129416]
)8244;  
G|,'6|$jE  
点列图
8`? vWJS  
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 uz8Y)b  
JS:AHJSz  
[attachment=129417]
g5,Bj  
查看不同波长下的点列图和光斑大小
6Pzz= ai<  
m@2;9  
[attachment=129411]
^7zXi xp  
[attachment=129412]
<T0+-]i  
~Y3"vdd  
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。 qL 0{w7  
0**.:K<i  
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.    E qc,/  
{WYHT6Z  
落多余 2024-12-11 16:22
学习一下啊，不错
寒夜 2024-12-11 23:08
挺不错的软件教程。
查看本帖完整版本: [-- 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 --] [-- top --]

Copyright © 2005-2025 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计