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

'md0]R|  
[attachment=129389]
$\Lyi#<  
/M0/-pV 9  
一、光栅设计
|VH!)vD  
参考文章中的参数进行设计： obClBO)@Y  
在 SYNOPSYS 中使用非寻常表面类型27的平面光栅，加上前后两片 N-BK7 的保护玻璃来模拟体相位全息光栅。 ")#<y@Rv  
*tQk;'/A]  
[attachment=129390]
P.WYTst=  
"&YYO#YO  
按照光栅示意图，参考文献中的计算结果为 MLVB^<qkeH  
α1 = 24.8° zi]%Zp  
β1 = 41.3° m 40m<@  
θ1 = 33.1° `i!wq&1g7  
Sq]pQ8  
[attachment=129391]
j} HFs0<L  
设置系统参数： J@"utY6N  
  • 系统波段为800-1000nm，设置波长为1，0.905，0.8um
  • OBB  0.0000000  1.0000000  25.4000000  0.00000000000
  • AFOCAL无焦模式
  • 光阑在表面1
IfdI|ya  
"`tXA  
[attachment=129413]
3SG?W_  
|!z2oO  
设置表面群组-33.1°的倾斜 Qu*1g(el!o  
9>*c_  
[attachment=129414]
my\&hCE  
[2Mbk~  
二维图，对应镜头文件： "l~Ci7& !a  
Va<H U:<  
[attachment=129415]
{Q (}DI  
#XIc "L)c  
在三维绘图中显示三种波长进行绘图 oY9FK{  
该光栅已经达到了如文献中描述的分光效果，三种不同波长的光按照计算出的角度传播。 E$\~lcq  
s'I)A^i+  
[attachment=129395]
 .jg0a  
>=,ua u7  
二、前准直镜设计
6 DF  
s&PM,BFf  
  • 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。
7 _jE[10  
a=]W zlz  
运行搜索宏可以得到10个初始结构： rs8\)\z  
Pi6C/$ K  
[attachment=129396]
GuQRn  
3Kq`<B~%  
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: M].8HwC+  
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 9(1rh9`=  
9M$/=>^ Z  
[attachment=129397]
[attachment=129398]
}7/e8 O2  
[attachment=129399]
_GaJXWMbk  
, |E$'  
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。
C 0C0GqN,  
[attachment=129400]
|Ur"za;%@  
b[^{)$(  
设置表面8的-33.1°的倾斜，使光线垂直进入 X)Gp7k1w  
? 5|/ C  
[attachment=129401]
eD#XDK  
XX;6 P  
三. 后聚焦镜设计
oVO.@M#  
NP t(MFK \  
  • 分光后的不同波长的光线角度用聚焦镜视场角16.5°表示，FN=4.5。 +&v\ /  
  • 输入 DSEARCH 宏并运行 H[&@}v,L  
  • 使用4片元件提升像质 d "<F!?8  
  • 元件总长50mm，后焦距50mm Cnh|D^{s  
/p`&;/V|  
JSVeU54T^<  
运行搜索宏可以得到10个初始结构： /XpSe<3  
M@7Xp)S"  
[attachment=129402]
e- 6w8*!i  
&w\ I<J`T  
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: Zr/r2  
使用默认生成的优化宏优化一次，输入 MRG 替换真实玻璃 )m#']c:rg  
hl/itSl$  
[attachment=129403]
__N.#c/l{  
SG]K   
删除最后表面的求解，最后的结构及数据： <4X?EYaTq  
'p}`i/  
[attachment=129404]
05e>\}{0  
[attachment=129405]
$[CA&Y.  
F'W> 8  
四、系统组合调整
oK+Lzb\d{M  
在光栅之后插入聚焦镜。使用指令： g`Md80*Zfk  
INSERT FILE '1130-3.RLE' SURFACE 1 TO 9 AFTER SURFACE 9 ^X1wI9V  
删除系统的 AFOCL 无焦模式。调整表面8的厚度到合适的距离。 ej[Su  
;bjnL>eW  
[attachment=129406]
AlX3Wv }  
O.\h'3C  
使用如下绘图宏查看结果 @p!Q1-]=  
Z7#7N wy4  
[attachment=129407]
-F`he=Ev9  
zY APf &5  
调整透镜的口径以补满光线，使用偏心的设置把镜头调整到正确的位置 McP.9v}H0_  
s (PY/{8  
[attachment=129408]
X#J6Umutm  
(cV  
[attachment=129416]
'EX4.h a5  
UzQ$B>f  
点列图
3wt  
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 sBjXE>_#)  
SGf9U^ds  
[attachment=129417]
4XG]z_+I  
查看不同波长下的点列图和光斑大小
YKx 1NC  
X>3^a'2,E  
[attachment=129411]
19I:%$U3  
[attachment=129412]
L|67f4  
zO.6WJ  
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。 MUwVG>b8J~  
PrnrXl S  
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.   ,U=E[X=H  
c E76L%O  
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 © 2005-2026 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计