Математическая модель
Положение линий определяется уравнением решётки и проекцией x = f tan θ на плоскую матрицу. Проекция дифрагированного луча на детектор находится через тангенс угла, поэтому линейность шкалы по длине волны выполняется лишь приближённо. Расчёт для GPT-02-06-27 использует параметр «Длина волны в вакууме, нм» и условие «для длинного изогнутого световода».
Для воспроизводимости все необходимые величины вводятся независимо; изменение одного поля позволяет оценить влияние отдельного физического фактора. Размер пикселя задаёт дискретизацию координаты: одна и та же разность длин волн может занимать разное число пикселей при другой оптике. Расчёт для GPT-02-06-27 использует параметр «Длина второй спектральной линии, нм» и условие «для длинного изогнутого световода».
Для направления «Спектральные координаты на линейном детекторе» используются идеализированные границы и заданные свойства материалов. При переходе к иному диапазону длин волн или геометрии следует пересчитать всю схему. Положение линии на экране зависит от фокусного расстояния, плотности штрихов и угла ввода; каждый параметр имеет собственную геометрическую роль. Расчёт для GPT-02-06-27 использует параметр «Плотность штрихов решётки, штр/мм» и условие «для длинного изогнутого световода».
Положение линии на экране зависит от фокусного расстояния, плотности штрихов и угла ввода; каждый параметр имеет собственную геометрическую роль. Длинный изогнутый световод требует одновременно учитывать затухание по длине, потери на изгибах и пропускание входного оптического узла. Учитывайте единицы для величин «Плотность штрихов решётки, штр/мм» и «Шаг пикселей приёмника, мкм»: ошибка масштаба напрямую изменит оценку и может сделать сравнение двух вариантов бессмысленным.
Подготовка исходных данных
Необходимые параметры: Длина волны в вакууме, нм; Длина второй спектральной линии, нм; Плотность штрихов решётки, штр/мм; Порядок дифракции m; Фокусное расстояние объектива, мм; Шаг пикселей приёмника, мкм; Угол падения, градусы; Длина оптического световода, км; Затухание в световоде, дБ/км; Падающая интенсивность, Вт/м² (или мВт — для светового тракта). Размер пикселя задаёт дискретизацию координаты: одна и та же разность длин волн может занимать разное число пикселей при другой оптике. Расчёт для GPT-02-06-27 использует параметр «Порядок дифракции m» и условие «для длинного изогнутого световода».
Перед сравнением режимов следует убедиться, что входные значения соответствуют друг другу и описывают одну и ту же оптическую конфигурацию. Положение линии на экране зависит от фокусного расстояния, плотности штрихов и угла ввода; каждый параметр имеет собственную геометрическую роль. Расчёт для GPT-02-06-27 использует параметр «Фокусное расстояние объектива, мм» и условие «для длинного изогнутого световода».
Значения по умолчанию предназначены для проверки интерфейса, а не для описания конкретного прибора или материала. Для оценки разрешения приходится учитывать не только расстояние центров линий, но и конечную ширину их изображений из-за апертуры и щели. Расчёт для GPT-02-06-27 использует параметр «Шаг пикселей приёмника, мкм» и условие «для длинного изогнутого световода».
Для оценки разрешения приходится учитывать не только расстояние центров линий, но и конечную ширину их изображений из-за апертуры и щели. Длинный изогнутый световод требует одновременно учитывать затухание по длине, потери на изгибах и пропускание входного оптического узла. Учитывайте единицы для величин «Порядок дифракции m» и «Угол падения, градусы»: ошибка масштаба напрямую изменит оценку и может сделать сравнение двух вариантов бессмысленным.
Интерпретация выходных показателей
Смотрите на численные характеристики совместно: положение спектральной линии, интенсивность, угловое и линейное разрешение взаимосвязаны. Положение линии на экране зависит от фокусного расстояния, плотности штрихов и угла ввода; каждый параметр имеет собственную геометрическую роль. Расчёт для GPT-02-06-27 использует параметр «Угол падения, градусы» и условие «для длинного изогнутого световода».
Нулевая интенсивность на дифракционном минимуме или отсутствие разрешения может быть физически правильным результатом, а не ошибкой программы. Для оценки разрешения приходится учитывать не только расстояние центров линий, но и конечную ширину их изображений из-за апертуры и щели. Расчёт для GPT-02-06-27 использует параметр «Длина оптического световода, км» и условие «для длинного изогнутого световода».
При работе с логарифмическими потерями нельзя складывать мощности в милливаттах и потери в децибелах без перевода единиц. Проекция дифрагированного луча на детектор находится через тангенс угла, поэтому линейность шкалы по длине волны выполняется лишь приближённо. Расчёт для GPT-02-06-27 использует параметр «Затухание в световоде, дБ/км» и условие «для длинного изогнутого световода».
Проекция дифрагированного луча на детектор находится через тангенс угла, поэтому линейность шкалы по длине волны выполняется лишь приближённо. Длинный изогнутый световод требует одновременно учитывать затухание по длине, потери на изгибах и пропускание входного оптического узла. Учитывайте единицы для величин «Фокусное расстояние объектива, мм» и «Длина оптического световода, км»: ошибка масштаба напрямую изменит оценку и может сделать сравнение двух вариантов бессмысленным.
Проверка применимости
Перед использованием результата важно проверить совместимость параметров с выбранной физической моделью. Для оценки разрешения приходится учитывать не только расстояние центров линий, но и конечную ширину их изображений из-за апертуры и щели. Длинный изогнутый световод требует одновременно учитывать затухание по длине, потери на изгибах и пропускание входного оптического узла. Для оценки разрешения приходится учитывать не только расстояние центров линий, но и конечную ширину их изображений из-за апертуры и щели. Расчёт для GPT-02-06-27 использует параметр «Падающая интенсивность, Вт/м² (или мВт — для светового тракта)» и условие «для длинного изогнутого световода».
Оптические характеристики материалов меняются с температурой, длиной волны и структурой образца. Уточняйте их при количественном проектировании. Проекция дифрагированного луча на детектор находится через тангенс угла, поэтому линейность шкалы по длине волны выполняется лишь приближённо. Расчёт для GPT-02-06-27 использует параметр «Длина волны в вакууме, нм» и условие «для длинного изогнутого световода».
Эти предварительные инженерные оценки следует проверять по независимым измерениям, прежде чем применять для критичных систем. Размер пикселя задаёт дискретизацию координаты: одна и та же разность длин волн может занимать разное число пикселей при другой оптике. Расчёт для GPT-02-06-27 использует параметр «Длина второй спектральной линии, нм» и условие «для длинного изогнутого световода».
Размер пикселя задаёт дискретизацию координаты: одна и та же разность длин волн может занимать разное число пикселей при другой оптике. Длинный изогнутый световод требует одновременно учитывать затухание по длине, потери на изгибах и пропускание входного оптического узла. Учитывайте единицы для величин «Шаг пикселей приёмника, мкм» и «Затухание в световоде, дБ/км»: ошибка масштаба напрямую изменит оценку и может сделать сравнение двух вариантов бессмысленным.
Формула расчёта
Положение линий определяется уравнением решётки и проекцией x = f tan θ на плоскую матрицу.
Проверенные примеры
Исходные величины: Длина волны в вакууме, нм: 600; Длина второй спектральной линии, нм: 625; Плотность штрихов решётки, штр/мм: 300; Порядок дифракции m: 1; Фокусное расстояние объектива, мм: 65; Шаг пикселей приёмника, мкм: 6; Угол падения, градусы: 12; Длина оптического световода, км: 3; Затухание в световоде, дБ/км: 0.28; Мощность света на входе, мВт: 100.
Полученные характеристики: Координата первой линии, мм = 27.3563572022; Координата второй линии, мм = 27.9821970864; Расстояние между линиями, мм = 0.6258398842; Разделение линий, пикселей = 104.306647369; Угол первой линии, ° = 22.8246209636.
Исходные величины: Длина волны в вакууме, нм: 666.0; Длина второй спектральной линии, нм: 625; Плотность штрихов решётки, штр/мм: 300; Порядок дифракции m: 1; Фокусное расстояние объектива, мм: 65; Шаг пикселей приёмника, мкм: 6; Угол падения, градусы: 12; Длина оптического световода, км: 3; Затухание в световоде, дБ/км: 0.28; Мощность света на входе, мВт: 100.
Полученные характеристики: Координата первой линии, мм = 29.0230521651; Координата второй линии, мм = 27.9821970864; Расстояние между линиями, мм = 1.0408550786; Разделение линий, пикселей = 173.4758464368; Угол первой линии, ° = 24.0611676308.
Исходные величины: Длина волны в вакууме, нм: 600; Длина второй спектральной линии, нм: 625; Плотность штрихов решётки, штр/мм: 300; Порядок дифракции m: 1; Фокусное расстояние объектива, мм: 65; Шаг пикселей приёмника, мкм: 6; Угол падения, градусы: 12; Длина оптического световода, км: 3; Затухание в световоде, дБ/км: 0.28; Мощность света на входе, мВт: 111.0.
Полученные характеристики: Координата первой линии, мм = 27.3563572022; Координата второй линии, мм = 27.9821970864; Расстояние между линиями, мм = 0.6258398842; Разделение линий, пикселей = 104.306647369; Угол первой линии, ° = 22.8246209636.
Как пользоваться онлайн-калькулятором
- Задайте значения измеряемых величин в указанных единицах.
- Определите допустимые углы, спектральные параметры и размеры установки.
- Нажмите «Рассчитать» и сравните основные выходные показатели; при изменении конфигурации проверьте область применимости.