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Czerny-Turner单色仪&光谱仪的仿真
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infotek
2020-11-19 09:26
Czerny-Turner单色仪&光谱仪的仿真
测量系统(MSY.0003 v1.1)
3#>%_@<
PDCb(5
应用示例简述
S'NLj(
TqfL Sm|
1.系统说明
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光源
KT >Y^
— 平面波(单色)用作参考光源
{d0-.
— 钠灯(具有钠的双重特性)
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组件
]+B.=mO_
— 光阑(狭缝),抛物面反射镜,闪耀光栅
E'(nJ
探测器
k hD)x0'b
— 功率
t+]1D@h v
— 视觉评估
_9p79S<+
建模/设计
ki/Cpfq40*
— 光线追迹:初始系统概览
6KXW]a `
— 几何场追迹+(GFT+):
,tg(aL
窄带单色仪系统的仿真
RO%M9LISI
为分辨特定光谱曲线进行整个光谱的高分辨率分析
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dG]B-(WTC
2.系统说明
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T:H~Y+qnt
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3.系统参数
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4.建模/设计结果
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">eled)O
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总结
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模拟并分析了Czerny-Turner单色仪及并将其用于光谱研究中。
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1. 仿真
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以光线追迹对单色仪核校。
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2. 研究
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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。
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3. 应用
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应用真实的Czerny-Turner单色仪分辨了钠灯的双波长特性
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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。
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应用示例详细内容
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系统参数
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1. 仿真任务:Czerny-Turner干涉仪
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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。
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2. 系统参数
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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。
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3. 说明:平面波(参考)
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采用单色平面光源用于计算和测试。
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4. 说明:双线钠灯光源
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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。
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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)。
b|DU
由于低气压灯的扩展发射区域,钠灯可视为平面波。
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1+N'cB!y
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5. 说明:抛物反射镜
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利用抛物面反射镜以避免球差。
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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。
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6. 说明:闪耀光栅
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采用衍射元件用于分离所研究光源的光谱波长。
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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
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7. Czerny-Turner 测量原理
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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。
1 Vt,5o5
1) 2-UT
R(^Sse
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8. 光栅衍射效率
E2w-b^,5
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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。
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因此,每一个波长的效率可视为独立的。
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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)
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file used: MSY.0003_Czerny-Turner_Mono_01_Diffraction_Efficiency.lpd
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9. Czerny-Turner系统的光路图设置
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