摘要

在氣體光譜學(xué)中，為了獲得足夠靈敏的吸收測(cè)量，通常要求具有較長(zhǎng)的光程長(zhǎng)度。充氣體積包裹在反射鏡之間的多通道單元是滿足這一要求的一種方式，同時(shí)在途中控制光束發(fā)散，避免了對(duì)超大設(shè)備的需求。Herriott單元是這種系統(tǒng)的一個(gè)例子，其特點(diǎn)是使用兩個(gè)球面反射鏡，在其中一個(gè)球面反射鏡上鉆一個(gè)離軸孔，以允許光束進(jìn)出。鏡子的曲率改變了光束的方向并控制了它的發(fā)散。在此用例中，我們用光學(xué)建模和設(shè)計(jì)軟件VirtualLab Fusion研究了Herriott單元的模擬。

任務(wù)描述

*參數(shù)來(lái)自：

Old, J. G., K. L. Gentili, and E. R. Peck. "Dispersion of carbon dioxide." JOSA 61.1 (1971): 89-90.

Wei, Peng-Sheng, et al. "Absorption coefficient of carbon dioxide across atmospheric troposphere layer." Heliyon 4.10 (2018): e00785. 

建模技術(shù)的單平臺(tái)互操作性

當(dāng)光束在復(fù)雜的系統(tǒng)中傳播時(shí)，每個(gè)光束都與截然不同的光學(xué)元件相互作用。因此，精確的模型需要算法的無(wú)縫互操作性，以便能夠處理光束傳播過(guò)程中出現(xiàn)的所有方面：

? 自由空間傳播

? 單元反射鏡處的反射

? 通過(guò)孔的傳播

? 探測(cè)器

連接建模技術(shù)：自由空間傳播

? 自由空間傳播

? 單元反射鏡處的反射

? 通過(guò)孔的傳播

? 探測(cè)器

可用的自由空間傳播建模技術(shù)：

連接建模技術(shù)：反射鏡

? 自由空間傳播

? 單元反射鏡處的反射

? 通過(guò)孔的傳播

? 探測(cè)器

圓錐反射鏡

連接建模技術(shù)：孔

? 自由空間傳播

? 單元反射鏡處的反射

? 通過(guò)孔的傳播

? 探測(cè)器

孔

二氧化碳

連接建模技術(shù)：探測(cè)器

? 自由空間傳播

? 單元反射鏡處的反射

? 通過(guò)孔的傳播

? 探測(cè)器

完全靈活的探測(cè)器建模不同物理值，包括例如輻射能量密度。

參數(shù)耦合 

模擬結(jié)果

光線追跡結(jié)果

光線&場(chǎng)追跡結(jié)果 

場(chǎng)追跡結(jié)果（反射鏡距離為84mm）

更多內(nèi)反射

場(chǎng)追跡結(jié)果（反射鏡距離為50mm）