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

ah<p_qe9|  
[attachment=129389]
Q=%W-  
UW}@oP$r  
一、光栅设计
{S+?n[1r\  
参考文章中的参数进行设计： x6JV@wA&  
在 SYNOPSYS 中使用非寻常表面类型27的平面光栅，加上前后两片 N-BK7 的保护玻璃来模拟体相位全息光栅。 l'Za"TL:  
 |15!D  
[attachment=129390]
I)#8}[vK  
yogL8V-^4  
按照光栅示意图，参考文献中的计算结果为 4D n&+=fq  
α1 = 24.8° # hn  
β1 = 41.3° {[:C_Up)f  
θ1 = 33.1° ( ./MFf  
-1B.A  
[attachment=129391]
Q jXJo$I6  
设置系统参数： PfU\.[l$  
  • 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
.czUJyFms}  
N;YFr  
[attachment=129413]
3 eF c  
Dz$w6 d  
设置表面群组-33.1°的倾斜 fQ1j@{Xa  
'OTZ&;7{  
[attachment=129414]
%E#Ubm!  
0U/[hG"DKN  
二维图，对应镜头文件： E0VAhN3G\  
/N%i6t<xU  
[attachment=129415]
!pRu?5  
mzM95yQ^Z  
在三维绘图中显示三种波长进行绘图 2G-"HOG  
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。 c\>I0HH;!  
.]KC*2  
[attachment=129395]
Q1|6;4L  
@8`I!fZ  
二、前准直镜设计
#r"|%nOfY  
_3%:m||,XP  
  • 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。
b'SP,}s5"  
3^&`E} r  
运行搜索宏可以得到10个初始结构： " 1a!]45+  
QGOkB  
[attachment=129396]
~.G$0IJY  
PHT<]:"`<  
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: #m UQ@X@K  
使用默认生成的优化宏优化一次，同时控制厚度，输入 MRG 替换真实玻璃 Oprfp^L  
SX'NFdY  
[attachment=129397]
[attachment=129398]
R#ZJLT  
[attachment=129399]
xc @$z* w  
am3JzH  
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。
>Ho=L)u  
[attachment=129400]
Y ~I>mc]  
VfJ{);   
设置表面8的-33.1°的倾斜，使光线垂直进入 Y R~e_cA:  
t@#5 G* _Q  
[attachment=129401]
s}Go")p<:  
UE5,Ml~X  
三. 后聚焦镜设计
IFr"IOr'l  
ns5Dydo{T  
  • 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。 /@ g 8MUq7  
  • 输入 DSEARCH 宏并运行 ^|vk^`S  
  • 使用4片元件提升像质 SfPQ;s'  
  • 元件总长50mm，后焦距50mm r6Vw!^]8u8  
b p?TO]LH  
saZK+kD4I  
运行搜索宏可以得到10个初始结构： iNi1+sm  
W[`ybGR<  
[attachment=129402]
Jpp-3i.F#  
,%x2SyA  
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: %nq<nfDT  
使用默认生成的优化宏优化一次，输入 MRG 替换真实玻璃 ,Js_d  
M^HYkXn[  
[attachment=129403]
&-^*D%9  
WhH60/`  
删除最后表面的求解，最后的结构及数据： 7z,  $  
MW +DqT.h  
[attachment=129404]
By!u*vSev  
[attachment=129405]
Ufi#y<dP  
Si~wig2  
四、系统组合调整
Oz_CEMcy  
在光栅之后插入聚焦镜。使用指令： AIQ {^:  
INSERT FILE '1130-3.RLE' SURFACE 1 TO 9 AFTER SURFACE 9 u:(=gj,~x  
删除系统的 AFOCL 无焦模式。调整表面8的厚度到合适的距离。 yVn%Bz' [  
/{8Y,pZbu  
[attachment=129406]
s8]%L4lvu  
}0 H<G0   
使用如下绘图宏查看结果 {P?DkUO}  
$(0<T<\  
[attachment=129407]
@|ZUyat  
!E00I0W-h  
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 ,mCf{V]#  
V#b*:E.cA  
[attachment=129408]
>#mKM%T2MJ  
g]44|9x(W  
[attachment=129416]
ZT/f  
buzpmRoN)  
点列图
>zJkG9a  
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 LHOt(5VY  
" @ ""  
[attachment=129417]
f`>\bdz  
查看不同波长下的点列图和光斑大小
+J|LfXgB  
KdHkX+-R  
[attachment=129411]
VY~*QF~P  
[attachment=129412]
(kK8 OxfF  
CP"5E?dcK  
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。  r?0w5I  
G&wYV[Ln  
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.   xk8NX-:  
H|?r_Ns  
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