切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 955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
    Nsn~@.UuSW  
    7:TO\0]2n  
    Lj8)' [K"  
    一、光栅设计
    4}i*cB `  
    参考文章中的参数进行设计: /PXioiGcs  
    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。 [SkKz>rC  
    sK&,):"]R  
    r,4lqar;E  
    D<t~e$H  
    按照光栅示意图,参考文献中的计算结果为 %k2FPmA6  
    α1 = 24.8° /THnfy \  
    β1 = 41.3° ]dG\j^e|  
    θ1 = 33.1° 3;-^YG  
    78 d_io}w  
    ^/dS>_gtHv  
    设置系统参数: tiYOMA  
    • 系统波段为800-1000nm,设置波长为1,0.905,0.8um
    • OBB  0.0000000  1.0000000  25.4000000  0.00000000000
    • AFOCAL无焦模式
    • 光阑在表面1
    1CkdpYjsj  
    B_ k2u  
    R-  
    X\\7$  
    设置表面群组-33.1°的倾斜 WDkuB  
    *P!s{i  
     W8]V  
    _9@ >;]  
    二维图,对应镜头文件: y\'P3ihK  
    G 4qy*.  
    _6MdF<Xb/  
    |TTS?  
    在三维绘图中显示三种波长进行绘图 O4L#jBa+  
    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。 DI1(`y  
    pzhl*ss"6  
     )\ZzTS  
    Cqx v"NN  
    二、前准直镜设计
    .<#ATFmY  
    >$H|:{D  
    • 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。
    UXH"si:  
    DG[%Nhle  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构: l?8)6z#Zl  
    vfwA$7N  
    2r&R"B1`(  
    <&<,l58[c  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: {Dr@HP/x=s  
    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 ?D|\]0eN  
    1ibnx2^YB  
    g5S?nHS}  
    HjA_g0u  
    |0.Xl+7  
    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。
    347eis'  
    V&ot3- Rf  
    l! v!hUb+  
    设置表面8的-33.1°的倾斜,使光线垂直进入 W3rl^M=r  
    &|Np0R  
    ;o-yQmdh  
    aWy]9F&C:  
    三. 后聚焦镜设计
    *5V Xyt2  
    /nZ;v4  
    • 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。 G7@ O`N8'  
    • 输入 DSEARCH 宏并运行 0F:1\9f5  
    • 使用4片元件提升像质 xW_yLbE  
    • 元件总长50mm,后焦距50mm 7N=-Y>$X  
     Paj vb-f  
    -$2kO`|p  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构: ?_g1*@pA  
    ?okx<'"[  
    WYrI|^[>  
    Dyg?F )6  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: #VVr"*7$  
    使用默认生成的优化宏优化一次,输入 MRG 替换真实玻璃 o)Z=m:t,lK  
    $` VFdAe  
    D@oCP =m<  
    IMGP'g  
    删除最后表面的求解,最后的结构及数据: 6oD\-H  
    `ln1$  
    hk>;pU(  
    fc_2D|  
    ;GGK`V  
    四、系统组合调整
    V5`^Y=X(%  
    在光栅之后插入聚焦镜。使用指令: "v-(g9(  
    INSERT FILE '1130-3.RLE' SURFACE 1 TO 9 AFTER SURFACE 9 %^]?5a!  
    删除系统的 AFOCL 无焦模式。调整表面8的厚度到合适的距离。 eH%RNtP`  
    s{bdl[7  
    ^dm!)4W  
    x_#-tB  
    使用如下绘图宏查看结果 \G |%Zw|  
    3AcD,,M>>  
    *^%*o?M~  
    a->3`c  
    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 !g!5_ |  
    dt}_D={Be  
    M~Ttb29{  
    O$u"/cwe*  
    "Z=5gj  
    kgdT7  
    点列图
    6uPcXd:8ZR  
    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 eYX5(`c[  
    *f%>YxF  
    8flOq"uK^  
    查看不同波长下的点列图和光斑大小
    *J|(jdu7  
    X0(tboj#  
    k^"bLf(4  
    7R4z}2F2  
    3*UR3!Z9 *  
    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。 1BHG'y  
    [BBEEI=|r  
    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.   ?p<.Fv8.  
    pCh2SQ(Q>  
    [ 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
    10757
    光券
    0
    只看该作者 2楼 发表于: 2024-12-11
    挺不错的软件教程。