切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 1126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
    2176
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-07-17
    oTLA&dy@  
    op5G}QZ  
    ]R?{9H|jwE  
    一、光栅设计
    vn"+x_  
    参考文章中的参数进行设计: >A_:q yGk  
    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。 {>rGe#Vu  
    eF=cMC  
    Ww)p&don  
    8DLj?M>N  
    按照光栅示意图,参考文献中的计算结果为 4SDUTRo a  
    α1 = 24.8° ~>-MVp  
    β1 = 41.3° C(@#I7G  
    θ1 = 33.1° ckhU@C|=*  
    NcMohpkq  
    0tb%h[%,M  
    设置系统参数: RJhafUJ zH  
    • 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
    su\iUi  
    e:uk``\  
    IMcuoQ5  
    vnr{Ekg  
    设置表面群组-33.1°的倾斜 {Uj-x -  
    o4PJ9x5R!  
    $LkTu  
    lC8Z@wkjO  
    二维图,对应镜头文件: ~OSgpM#O!T  
    "kS!rJ[  
    [Zxv&$SQ  
    DElrY)3O.  
    在三维绘图中显示三种波长进行绘图 $s.:H4:I  
    该光栅已经达到了如文献中描述的分光效果,三种不同波长的光按照计算出的角度传播。 ;U)xZ _Ew~  
    'nRoa7v(  
    UYw=i4J'  
    ~;S  
    二、前准直镜设计
    -g\;B  
    0aM&+j\q}  
    • 准直透镜出射光为平行光,对其倒置进行设计。
    • 入射光束直径=20mm,焦距取f=75mm,FN=3.75
    • 根据原设计,半视场角约为0.015
    • 输入 DSEARCH 宏并运行
    • 准直镜结构简单,两片元件基本可以满足。
    a2%xW_e  
    BL[N  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构: ?%A9}"q]  
    kWMz;{I5*w  
    SPN5H;{[]K  
    &m=73 RN  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: n4sO#p)'  
    使用默认生成的优化宏优化一次,同时控制厚度,输入 MRG 替换真实玻璃 uEui{_2$  
    J5Ovj,[EZ  
    fK{m7?V  
    )eD9H*mq  
    J:Idt}@z  
    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。
    FKBI.}A?!'  
    E*AI}:or;  
    C2}f'  
    设置表面8的-33.1°的倾斜,使光线垂直进入 38E %]*5F  
    8yDe{  
    J~.`  
    W"n0x8~sV  
    三. 后聚焦镜设计
    5RsO^2V:  
    ko{7^]gR  
    • 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。 Z_;! f}X  
    • 输入 DSEARCH 宏并运行 oH='\M%+  
    • 使用4片元件提升像质 |}><)}  
    • 元件总长50mm,后焦距50mm {&ykpu090  
     <BiSx  
    ?>s[B7wMp  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构: 6^e}^~|  
    `n?Rxhkwp  
    _J"fgxW  
    eXQLE]L]  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: iY*fp=c9  
    使用默认生成的优化宏优化一次,输入 MRG 替换真实玻璃 +3F%soum95  
    $W]}m"l  
     alH6~  
    ?[<#>,W  
    删除最后表面的求解,最后的结构及数据: cDIZkni=  
    FD al;T  
    U'aJCM  
    $1 t IC_  
    E?- ~*T  
    四、系统组合调整
    ShesJj  
    在光栅之后插入聚焦镜。使用指令: [\3W_jR  
    INSERT FILE '1130-3.RLE' SURFACE 1 TO 9 AFTER SURFACE 9 rS8}(lf  
    删除系统的 AFOCL 无焦模式。调整表面8的厚度到合适的距离。 ,@kLH"a0  
    $p|Im,  
    6Ts[NXa  
    />n!2'!  
    使用如下绘图宏查看结果 ON9L+"vqv0  
    ;ObrBN,Fu  
    0^vz /y1c  
    $5:I~ -mx  
    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 :s*t\09V7  
    !bs5w_@  
    2]]}Xvx4#  
    2<9&OL  
    ~)pso7^:  
    Ya4yW9*  
    点列图
    Vi`P &uPF  
    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 Re+oCJ  
    D"gv:RojD  
    DwGRv:&HH  
    查看不同波长下的点列图和光斑大小
    bFhZSk )  
    U(gYx@   
    y+p"5s"  
    : { iK 5  
    R"j<C13;%  
    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。 T|,/C|L  
    w75Ro6y  
    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.   )t((x  
    VTU(C&"S  
    [ 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
    10768
    光券
    0
    只看该作者 2楼 发表于: 2024-12-11
    挺不错的软件教程。