非交叉型(M型)与交叉型CT光谱仪比较

2021-05-13 09:41发布

课程《Czerny-Turner结构微型光谱仪设计》中案例海洋HR4000的指标参数以及结合第三章C-T微型光谱仪初始结构的分析推导进行分析。

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   案例中HR4000的入射距离Lin与出射距离Lout均为101.6mm,并且是对称交叉型结构,而微课程中根据光谱仪初始结构的计算出的入射距离Lin=82.2396mm与出射距离Lout=102.041mm,Lin与Lout是不相等的,并且非对称交叉型结构,那这两种情况各有什么特点呢?下面对这两种情况进行分析。

   波长范围200-1100nm,相对孔径1/F#=1/4,其初始结构分别为:

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(1)Lin = Lout的情况(根据各个光学元件布局合理性,稍微调整下初始结构成为对称交叉型)

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优化后各个光学元件分布情况

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光路视图

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优化后的光谱分辨率数据

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(2)Lin ≠ Lout的情况(初始结构参数在zemax中的设置,光路为非对称交叉型)

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优化后的各个光学元件分布情况

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光路视图

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优化后的光谱分辨率数据

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比较优化后的光谱分辨率可以发现非对称交叉型要比对称交叉型要好些,并且相对均匀些。这是交叉型的比较,那非交叉型(M型)又是怎么样呢?下面介绍分析非交叉型(M型)的情况。

非交叉型的初始结构:

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1)Lin = Lout的情况(根据各个光学元件布局合理性,稍微调整下初始结构成为对称非交叉型)

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优化后各个光学元件分布情况

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光路视图

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优化后的光谱分辨率数据

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(2)Lin ≠ Lout的情况(光路为非对称非交叉型)

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优化后各个光学元件分布情况

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光路视图

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优化后的光谱分辨率数据

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非交叉型(M型)的两种情况通过光谱分辨率可以发现,非对称型要好于对称型,均匀性也要好些。

综合上述四种情况,光谱分辨率非交叉型优于交叉型,其中非对称非交叉型最佳,对称交叉型最差。


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