Czerny-Turner单色仪&光谱仪的仿真（下）

cherryjhy · 发表于 2023-4-11 09:07:52

2. 结果：通过虚拟屏的扫描
 通过将光栅倾斜合适的角度以选择被探测的波长 (可通过光栅方程计算该角度)。
 采用VirtualLab中的参数耦合功能连接波长和光栅的倾斜角度，

 通过该功能给定波长，可以自动设置合适的倾斜角。因此，如为了仿真全谱段，参数运行必须指定波长。

animation: MSY.0003_Czerny-Turner_Mono_03_VIS_Scan.bms

3. 衍射效率的评估
为选择合适的仿真引擎，必须考虑孔径衍射效应的影响。

比较经典场追迹和几何场追迹+可知，由于两者的差别较小，可忽略衍射效应。采用更快速的GFT+引擎用于后续研究。
file used: MSY.0003_Czerny-Turner_Mono_03_Diffraction_Effects.lpd
4. 结果：衍射级次的重叠
 因为光栅用于分离多谱段(如可见光)，所以不同衍射级次可能发生重叠。
 VirtualLab的光栅组件可以计算所有期望的衍射级次(包括利用傅里叶模态法计算衍射效率)。
 0级衍射并不分散，但2级衍射相对于1级衍射表现出较大的发散角。
 通过光栅参数和光栅方程的计算可发现重叠为760nm(1级)和380nm(2级)
 光栅方程：

5. 结果：光谱分辨率

file used: MSY.0003_Czerny-Turner_Mono_06_Resolution.run

6. 结果：分辨钠的双波段
 应用所建立单色仪分辨钠的双波段特性。


设置的光谱仪可以分辨双波长。

file used: MSY.0003_Czerny-Turner_Mono_07_Sodium.run

7. 总结
模拟并分析了Czerny-Turner单色仪及并将其用于光谱研究中。
1. 仿真
以光线追迹对单色仪核校。
2. 研究
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。
3. 应用
应用真实的Czerny-Turner单色仪分辨了钠灯的双波长特性
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。
扩展阅读
1. 扩展阅读
以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。

 开始视频
- 光路图介绍
- 参数运行介绍
- 参数优化介绍
 其他测量系统示例：
- 马赫泽德干涉仪(MSY.0001)
- 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)

Czerny-Turner单色仪&光谱仪的仿真（下）

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