首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> SYNOPSYS -> 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 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

小火龙果 2024-07-17 10:08

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

@ I LG3"  
[attachment=129389]
&iR>:=ks N  
*pk*ijdB  
一、光栅设计
ZBcZG  
参考文章中的参数进行设计： yW^[{)V 3%  
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。 qWGnIPk  
i RS )Z )  
[attachment=129390]
j=r`[B m  
*.r i8  
按照光栅示意图，参考文献中的计算结果为 CVo@zr$  
α1 = 24.8° %8>s:YG  
β1 = 41.3° {%9)l,  
θ1 = 33.1° vJ7I [Z  
BP,"vq$'+  
[attachment=129391]
nY'0*:'u  
设置系统参数： ,_r"=>?@  
  • 系统波段为800-1000nm，设置波长为1，0.905，0.8um
  • OBB  0.0000000  1.0000000  25.4000000  0.00000000000
  • AFOCAL无焦模式
  • 光阑在表面1
=_\5h=`Yx  
kTAb <  
[attachment=129413]
JaXT B"e  
wP/&k`HQ#i  
设置表面群组-33.1°的倾斜 s&iM.[k  
&&xBq?  
[attachment=129414]
Ha1E /b]K  
A9Q!V01_  
二维图，对应镜头文件： *j?tcxq  
,u#uk7V  
[attachment=129415]
*$Z}v&-0k  
m beM/  
在三维绘图中显示三种波长进行绘图 2xhwi.u  
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。 VJDF/)X3$  
?FVX &{{V  
[attachment=129395]
[pUw(KV2m  
h +.8Rl  
二、前准直镜设计
}tF/ca:XPQ  
`ky< *  
  • 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。
]{{A/ j\  
bTHKMaGWC  
运行搜索宏可以得到10个初始结构： h8Q+fHDYv  
pzbR.L}'D  
[attachment=129396]
gD3s,<>o  
=MEv{9_  
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: dFS>uIT7X  
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 5B#q/d1/a  
%I9{)'+@x  
[attachment=129397]
[attachment=129398]
1"?KQU  
[attachment=129399]
@*]l.F   
"=@b>d6U+  
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。
PEac0rSW  
[attachment=129400]
0; 2i"mzS\  
u=z$**M^  
设置表面8的-33.1°的倾斜，使光线垂直进入 p @&>{hi@  
'$YB -  
[attachment=129401]
U&yXs'3a&  
X^ckTIdR  
三. 后聚焦镜设计
gELku .  
rL3<r  
  • 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}.y ?#  
  • 输入 DSEARCH 宏并运行 S<rdPS*P  
  • 使用4片元件提升像质 DZ92;m  
  • 元件总长50mm，后焦距50mm C8rD54A'M  
L^i=RGx  
5XySF #  
运行搜索宏可以得到10个初始结构：  n0F.Um  
<`k\kZM  
[attachment=129402]
{e\Pd!D?|  
4z#{nZG  
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: fuSfBtLPR#  
使用默认生成的优化宏优化一次，输入 MRG 替换真实玻璃 reR><p  
I_6NY,dF  
[attachment=129403]
0{^vqh.La  
T]-yTsto  
删除最后表面的求解，最后的结构及数据： zs e<b/G1G  
wwrP7T+d  
[attachment=129404]
Zu`; S#Y  
[attachment=129405]
3:@2gp!tq  
'KB\K)cD=3  
四、系统组合调整
|z\5Ik!fF]  
在光栅之后插入聚焦镜。使用指令： 'kb5pl~U  
INSERT FILE '1130-3.RLE' SURFACE 1 TO 9 AFTER SURFACE 9 ;*1bTdB5a  
删除系统的 AFOCL 无焦模式。调整表面8的厚度到合适的距离。 IROX]f}r(  
:Rv ?>I j  
[attachment=129406]
(MhC83|?  
^`~M f  
使用如下绘图宏查看结果 -1iKeyyA  
}P(RGKQ Z"  
[attachment=129407]
O4RNt,?l  
:f%FM&b  
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 wgfA\7Z  
<k?ofE1o  
[attachment=129408]
K~ ,| ~  
j[l6&eX  
[attachment=129416]
f2Zi.?``H  
`q|&;wP.  
点列图
xxkU u6x#  
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 !+T\}1f7d  
g?` g+:nug  
[attachment=129417]
g?N~mca$  
查看不同波长下的点列图和光斑大小
pYZ6-s  
DTmv2X  
[attachment=129411]
WeDeD\zy  
[attachment=129412]
2 gz}]_  
ALvj)I`Al  
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。 #:C;VAAp  
3D_Ky Z~M+  
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.   ?#; oqH<  
jJFWPD ] u  
落多余 2024-12-11 16:22
学习一下啊，不错
寒夜 2024-12-11 23:08
挺不错的软件教程。
查看本帖完整版本: [-- 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 --] [-- top --]

Copyright © 2005-2025 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计