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测量系统(MSY.0003 v1.1) -s'-eQF J G<;*SYAb 应用示例简述 j$5LN.8J RY*U"G0#w 1.系统说明 maR"t+ y L~W.H 光源 O%HHYV%[m — 平面波(单色)用作参考光源 ~.lPEA %% — 钠灯(具有钠的双重特性) Lq!>kT<]! 组件 t<?,F — 光阑(狭缝),抛物面反射镜,闪耀光栅 w.-!UD9/.x 探测器
1ZB"EQ — 功率 S`m]f5u| — 视觉评估 XHGFf_kW_N 建模/设计 R_S.tT! — 光线追迹:初始系统概览 , SnSW-P — 几何场追迹+(GFT+): "Os_vlapHo 窄带单色仪系统的仿真 -+-_I*( 为分辨特定光谱曲线进行整个光谱的高分辨率分析 yJe>JK~) dN[\xVcj 2.系统说明 QnX(V[ T37XBg H
Yk Qd
wJY' 3.系统参数 j^2j&Ta 2gVm9gAHUd
H~z`]5CN 0Pi:N{x8 3%=~)7cF 4.建模/设计结果 {U !g.rh Tc3yS(aq Z>#i** LvYB7<zk> 总结 4tmAzD ^@NU}S):yN 模拟并分析了Czerny-Turner单色仪及并将其用于光谱研究中。 V,N%;iB} 1. 仿真 ! #2{hQRu 以光线追迹对单色仪核校。 !brf(-sr) 2. 研究 c<$OA=n 应用经典场追迹和几何场追迹+引擎对系统的性能进行研究。系统分析中包括采用傅里叶模态法进行光栅效率的严格分析。 Q>1[JW{$} 3. 应用 vd4ytC 应用真实的Czerny-Turner单色仪分辨了钠灯的双波长特性 cD'V>[h 可以通过使用VirtualLab对复杂的光谱系统,比如Czerny-Turner进行详尽的研究。 0>Z_*U~6 fXQNHZ|4 应用示例详细内容 C'}KTXiRW 系统参数 \v)+.m?n e6RPIg 1. 仿真任务:Czerny-Turner干涉仪 Bo%NFB; Czerny-Turner干涉仪是一种广泛用于光和样本的光谱研究。主要由两个球面或抛物面反射镜、两个光阑以及一个作为分光元件的光栅组成。 TBU&6M>{3 UByv?KZi
-_eLf#3 k7usMVAA 2. 系统参数 \d$!a5LF} _b;{_g 元件在1m范围内的距离与非常窄的入瞳孔径进行结合以确保单色仪/光谱仪的高光谱分辨率。 /FEVmH?
EG |A_m85
~Vjl7G\7i 5(HG| 3. 说明:平面波(参考) P3 ^Y"Pv? !ff&W1@ 采用单色平面光源用于计算和测试。 Czu\RXJR "o}+Ciul
#],&>n7' Otm0(+YB7 4. 说明:双线钠灯光源 7g}w+p> _[ZO p ~ BbS4m 为了增强光谱仪的光谱分辨率,对钠灯的双波长特性进行研究。 O55 xS+3^k 双波长通过旋转轨道的相互作用分离,表现为具有515GHz频率差异(波长差为0.6nm)。 D]Xsvv
# 由于低气压灯的扩展发射区域,钠灯可视为平面波。 $43qME l$bu%SZ
|64~K\X W#WV fr 5. 说明:抛物反射镜 0T5L_%c L AAHEv o"R7,N0rB 利用抛物面反射镜以避免球差。 ]^K4i)\ 出于此目的,在VirtualLab库目录中选择离轴抛物面反射镜(楔形)组件。 G?/DrnK: qVwIo.g!
_Qi&J.U> 9.B
KI/
#d2.\X}A"3 R/>@+ 6. 说明:闪耀光栅 CooQ>f JQHvz9Yg 2n"V}p>8i# 采用衍射元件用于分离所研究光源的光谱波长。 nq8C'Fo!6T 通过使用闪耀光栅,可以对期望衍射级次的衍射效率进行优化 ptxbDzOz i3'9>"`
;&-k#PE]/H 1 \6D '/G
D#JL!A%O 'K{Z{[s{ 7. Czerny-Turner 测量原理 Oh6fj}eK :\7X}n*& 通过光栅倾斜角的变化,入瞳的像可经过探测器孔径进行扫描。探测器可以评估光入射的能量。 vJOw]cwq (7=!+'T"
=uYYsC\T s
3f-7f< ?[Q3q4
8. 光栅衍射效率 JKmIvZ)8 G`BU=Fi lHe{\N[C VirtualLab的光栅组件可通过傅里叶模态法(FMM)对衍射级次进行严格的计算。 ly_HWuFJ3 因此,每一个波长的效率可视为独立的。 HqD^B[jS 3个不同波长的不用的衍射效率的归一化强度:(可被测量系统的计算视为如此) s6.M \^ ;{tj2m, A='N=^Pm file used: MSY.0003_Czerny-Turner_Mono_01_Diffraction_Efficiency.lpd \k!{uRy' 8~z~_TD6m@ 9. Czerny-Turner系统的光路图设置 D}8[bWF /Uy"M:|V1
QD*35Y!d .NC:;@y 由于VirtualLab的相对位置系统,只设置了沿Z轴方向的距离。 OO*zhGD;[ Jx7C'~,J 10. Czerny-Turner 系统的3D视图 };jN\x?&q Jx](G>F4f1
9V@V6TvW>& *>2W#D)b= 增大平面波光源和孔径的距离仅是为了更清晰的显示3D视图(可在光路编辑器中实现)。
sAS:-wp 不仅如此,距离减到0.1倍是为了提高视图的可观察性。 *XbEiMJ r@t9Ci=} 应用示例详细内容 f"SD/]q- %r}{hq4 仿真&结果 {NFr]LGOp :AF =<X*5 1. 结果:利用光线追迹分析 VZymM< |