切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 1249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 正序阅读 楼主  发表于: 2024-07-17
    -O1$jBQ S  
    kmu`sk"  
    O x`K7$)  
    一、光栅设计
    >/ A'G  
    参考文章中的参数进行设计: kMLJa=]$  
    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。 ?VRsgV'$  
    :HrFbq  
    ?>V>6cDQ  
    ^\`a-l^  
    按照光栅示意图,参考文献中的计算结果为 +%klS `_  
    α1 = 24.8° \ %MsG  
    β1 = 41.3° 8* #$ 3e  
    θ1 = 33.1° biw . ~  
    iV#A-9  
    \Z42EnJ  
    设置系统参数: )'RaMo` 4  
    • 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
    ?fC9)s  
    9MI9$s2y  
    Dyo^O=0c  
    N`?/kubD  
    设置表面群组-33.1°的倾斜 6L\]Ee  
    GB pdj}2=  
    /|}yf/^9X  
     !j%  
    二维图,对应镜头文件: yVGf[ ~X  
    nsVLgTbx  
    "zXrfn  
    ;;Z'd@  
    在三维绘图中显示三种波长进行绘图 (5th   
    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。 )Qe]!$tqfD  
    jpZq]E9`P  
     |xg#Q`O  
    T!41[vm(  
    二、前准直镜设计
    m`q&[:  
    sSGXd=":  
    • 准直透镜出射光为平行光,对其倒置进行设计。
    • 入射光束直径=20mm,焦距取f=75mm,FN=3.75
    • 根据原设计,半视场角约为0.015
    • 输入 DSEARCH 宏并运行
    • 准直镜结构简单,两片元件基本可以满足。
    OX]P;#4tU  
    m2l9([u=^  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构: z6d0Y$A G  
    P,-5af*;  
    y`7<c5zD  
    5=#d#dDc  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析:  s7:H  
    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 .o C! ~'  
    k%O3\q  
    V'Kied+  
    ;]>)6  
    Z^4+ 88  
    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。
    -+Yark  
    &s?uMWR  
    |%F4`gz8KP  
    设置表面8的-33.1°的倾斜,使光线垂直进入 X?< L<:.  
    L'aB/5_%  
    sb8bCEm- \  
    > 3(,s^  
    三. 后聚焦镜设计
    5%fWX'mS  
    GU@#\3  
    • 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。 yx4pQL7  
    • 输入 DSEARCH 宏并运行 N#e9w3Rli  
    • 使用4片元件提升像质 hqjjd-S0  
    • 元件总长50mm,后焦距50mm e?+-~]0  
    n9J{f"`m  
    i+~BVb  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构: Y0EX{oxt1  
    Xfqin4/jC  
    6hYz^}2g  
    M | "'`zc  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: [' pO=ho  
    使用默认生成的优化宏优化一次,输入 MRG 替换真实玻璃 (6a<{  
    a9{NAyl<oo  
    ;sAGTq  
    Dr%wab"yy  
    删除最后表面的求解,最后的结构及数据: +YW;63"o  
    T=M##`jP%  
    6XU p$Pd(  
    {!qnHv\S  
    x`@`y7(  
    四、系统组合调整
    e:'56?|  
    在光栅之后插入聚焦镜。使用指令: S!z3$@o  
    INSERT FILE '1130-3.RLE' SURFACE 1 TO 9 AFTER SURFACE 9 +ls`;f  
    删除系统的 AFOCL 无焦模式。调整表面8的厚度到合适的距离。 G'-#99wv.  
    ~AX~z)  
    e_KfnPY   
    7[qL~BT+  
    使用如下绘图宏查看结果 s9nPxC&A  
    ~:f..|JM  
    Fc\]*  
    U 887@-!3  
    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 +M_ _\7  
    S-gO  
    =dKjTBR S'  
    <Oh i+a%6  
    HSRO gBNI:  
    pl1CPxSdO  
    点列图
    Bh cp=#  
    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 W~D_+[P|_  
    YkB@fTTS  
    J-dB  
    查看不同波长下的点列图和光斑大小
    -/{FGbpR;  
    [ fzYC'A=  
    #*_!Xc9f  
    ;zD4 #7=  
    $VF,l#aR  
    以上就是本次透射式体全息光栅拉曼光谱仪分光系统设计,所有宏文件和镜头文件可以评论区留言获取。 2 Kjd!~Z$  
    23L>)Q  
    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.   3s%ND7!/  
    O=}Rp 1  
    [ 此帖被小火龙果在2024-07-17 11:46重新编辑 ]
     
    分享到
    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。
    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