切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 2013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
    943
    光币
    2176
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-07-17
     )L}6to  
    G2Zr (b')  
    '5j$wr zt  
    一、光栅设计
    x O`#a=  
    参考文章中的参数进行设计: 0. _)X  
    在 SYNOPSYS 中使用非寻常表面类型27的平面光栅,加上前后两片 N-BK7 的保护玻璃来模拟体相位全息光栅。 mouLjT&p  
    +[$d9  
    "W:#4@ F  
    RGrra<  
    按照光栅示意图,参考文献中的计算结果为 $J8?!Xg  
    α1 = 24.8° 6J3:[7k=&  
    β1 = 41.3° f=%k9Y*)  
    θ1 = 33.1° O=c^Ak   
    9z)p*+r UK  
    wGfU@!m  
    设置系统参数: }F'B!8n  
    • 系统波段为800-1000nm,设置波长为1,0.905,0.8um
    • OBB  0.0000000  1.0000000  25.4000000  0.00000000000
    • AFOCAL无焦模式
    • 光阑在表面1
    u*#j;Xc  
    +AVYypql8K  
    e$krA!zN  
    4,D$% .  
    设置表面群组-33.1°的倾斜 x| jBn}  
    ,A`.u\f(:  
    1an?/j,  
     "5\<.  
    二维图,对应镜头文件: 7}+U;0,)  
    s?h=%; T[  
    ~@8r-[  
    \-A=??@H  
    在三维绘图中显示三种波长进行绘图 1_}* aQ  
    该光栅已经达到了如文献中描述的分光效果,三种不同波长的光按照计算出的角度传播。 e.X*x4*>~  
    rVU::C+-  
    hq}kAv4B=  
    o#wDA0T  
    二、前准直镜设计
    CF|c4oY82  
    *` }Rt  
    • 准直透镜出射光为平行光,对其倒置进行设计。
    • 入射光束直径=20mm,焦距取f=75mm,FN=3.75
    • 根据原设计,半视场角约为0.015
    • 输入 DSEARCH 宏并运行
    • 准直镜结构简单,两片元件基本可以满足。
    NYS |fa  
    g]B! 29M  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构: .QRa{l_)  
    *_Y{wNF *  
    d51.Tbt#%7  
    :q6j{C(  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: 3<:(Eda}  
    使用默认生成的优化宏优化一次,同时控制厚度,输入 MRG 替换真实玻璃 FbxrBM  
    m0I/X$-Cl5  
    w9QY2v,U  
    y#%*aV}|B  
    <pAN{:  
    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。
    {9(#X]'  
    t?& a?6:J  
    !`j}%!K!  
    设置表面8的-33.1°的倾斜,使光线垂直进入 !L..I2'  
    tqdw y.  
    ~j}7Fre  
    fQZ,kl  
    三. 后聚焦镜设计
    _ ^5w f  
    N7/eF9  
    • 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。 _T,X z_  
    • 输入 DSEARCH 宏并运行 E+>$@STv#  
    • 使用4片元件提升像质 :Iy4 B+  
    • 元件总长50mm,后焦距50mm eBw6k09C+  
    @9yY`\"ed  
    lFHj]%Y  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构: ?!PpooYK  
    xiv1y4(%  
    pDW4DF:`(  
    ,MH9e!  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: /5@4}m>Z@  
    使用默认生成的优化宏优化一次,输入 MRG 替换真实玻璃 9~AAdD  
    +4<Ij/}p  
    >Q159qZ  
    J|vriI;  
    删除最后表面的求解,最后的结构及数据: p-p]dV  
    !'E{D`A9  
    \\\%pBT7]\  
    ?V3kIb  
    K0681_bp  
    四、系统组合调整
    1trk  
    在光栅之后插入聚焦镜。使用指令: xMck A<E  
    INSERT FILE '1130-3.RLE' SURFACE 1 TO 9 AFTER SURFACE 9 ?Q`u\G3.m  
    删除系统的 AFOCL 无焦模式。调整表面8的厚度到合适的距离。 |2oCEb1  
    ?`jh5Kw%y  
    <$#;J>{WV  
    _FG?zE  
    使用如下绘图宏查看结果 V/ a!&_ ""  
    C7|z DJ_  
    U _QCe+  
    RgF5w<Vd.  
    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 uif1)y`Q$C  
    W{z7h[?5,  
    Z?IwR  
    !G`7T  
    _z`g@[m:t  
    *)+K+J  
    点列图
    Q/JX8<7K  
    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 :cx}I  
    zOV.cI6fZz  
    fT:a{  
    查看不同波长下的点列图和光斑大小
    7hg)R @OC  
    Vh%=JL sK  
    t%xD epFQ  
    w_O3];  
    !R{C  
    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。 y.pwj~s  
    ENmfbJ4d~  
    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.   Wmm'j&hI  
    2swHJ.d\  
    [ 此帖被小火龙果在2024-07-17 11:46重新编辑 ]
    本主题包含附件,请 登录 后查看, 或者 注册 成为会员
     
    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
    663
    光币
    10788
    光券
    0
    只看该作者 2楼 发表于: 2024-12-11
    挺不错的软件教程。