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
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[attachment=129389] 6%1o<{(%f
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一、光栅设计 X.| 0E 87
参考文章中的参数进行设计： ;Nij*-U4~
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]&)an
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按照光栅示意图，参考文献中的计算结果为 H4j qF~
α1 = 24.8° A[a+,TN {
β1 = 41.3° 6>J #M
θ1 = 33.1° 4f,x@:Jw
Z8UM0B=i
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设置系统参数： ij5YV3
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>^N :A
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设置表面群组-33.1°的倾斜 KYN{iaj
h65j, v6B
[attachment=129414] (7,Aw f5D~
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二维图，对应镜头文件： l[ k$O$jo
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[attachment=129415] 2O/_hv.
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在三维绘图中显示三种波长进行绘图 W^f#xrq>
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。 SGm? "esEt
Nig-D>OS
[attachment=129395] AF 6'JxG7
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二、前准直镜设计 *_wBV
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A AcbY;
运行搜索宏可以得到10个初始结构： HxaUVg0
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从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: $!Tw`O
使用默认生成的优化宏优化一次，同时控制厚度，输入 MRG 替换真实玻璃 {,=,0NQKn
s tPCw$@
[attachment=129397] [attachment=129398] -yeT $P&|
[attachment=129399]
X[<9+Q-& 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。 E3!twR*Aw <h({ +N
xFZq6si?
设置表面8的-33.1°的倾斜，使光线垂直进入 {QID @
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[attachment=129401] O;2 u1p'iP
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三. 后聚焦镜设计 |+;"^<T)l
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- 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。 Npqb xb
- 输入 DSEARCH 宏并运行 VM[8w`
- 使用4片元件提升像质 `Nj|}^A
- 元件总长50mm，后焦距50mm _q 8m$4
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运行搜索宏可以得到10个初始结构： PW}.`
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[attachment=129402] 7
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U{EW +>
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: hlRE\YO&8R
使用默认生成的优化宏优化一次，输入 MRG 替换真实玻璃 ;QYK {3R?
'& d4x c
[attachment=129403] 0 N xaQ`\
L6^h3*JyD
删除最后表面的求解，最后的结构及数据： :"4~VDu
Zu,f&smb
[attachment=129404] (]:G" W8f
[attachment=129405] \cG'3\GI
四、系统组合调整 +-hmITJ v
在光栅之后插入聚焦镜。使用指令： Er o3A'f
INSERT FILE '1130-3.RLE' SURFACE 1 TO 9 AFTER SURFACE 9 < -Nj
删除系统的 AFOCL 无焦模式。调整表面8的厚度到合适的距离。 V;"'!dVX
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使用如下绘图宏查看结果 L" o6)N
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[attachment=129407] +~ -|(
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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 y ;;@T X
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[attachment=129416] /=N`P &R#
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点列图 yZ`\.GgC^&
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 6[cMPp x
2h=RNU|
[attachment=129417] +mJAIjH
查看不同波长下的点列图和光斑大小
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[attachment=129411] w^~,M3(+)1
[attachment=129412] S7bSR?~L[
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。 MStaP;|
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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. M-n +3E9
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