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概述 wJ/ ~q) G}s;JJax 這篇文章介紹了OpticStudio如何計算材料在任意輸入波長、環(huán)境溫度和壓強下的折射率。 8KZ$ F>T]> y>%W;r) 介紹 ]u~Os< |c=d;+ 通常情況下有兩種參考折射率的測量方法：絕對測量和相對測量。其中絕對測量以真空為參考介質(zhì)；相對測量則是以空氣（攝氏溫度20°，一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）為參考介質(zhì)。除了折射率以外，光的波長也是在特定介質(zhì)中測量的，光在不同介質(zhì)中的波長存在微小差別，例如氦氖激光器產(chǎn)生的紅光在真空中的波長為0.632991μm，而在空氣中的波長為0.632816μm。 rAL1TU(vm A}gYcc85Z 在OpticStudio中，您可以對每個光學(xué)系統(tǒng)定義“系統(tǒng)”溫度和壓強，該設(shè)置位于系統(tǒng)設(shè)置 (System Explorer) 中的環(huán)境 (Environment) 的下拉菜單中： \3L$I-]m P`z7@9*j  FzA{U O V;P1nL4L 在設(shè)置時您需要注意以下兩點： ?-4OfGN · 系統(tǒng)波長總是在系統(tǒng)設(shè)置定義的溫度和壓強下進行定義的。因此如果將壓強定義為0，則波長為真空下的波長；如果將壓強定義為1，則波長為空氣中的波長。 }WA<=9e · 當(dāng)數(shù)據(jù)編輯器中材料 (Materials) 一欄為空時，系統(tǒng)將默認(rèn)該表面為“空氣”，并且“空氣”介質(zhì)在所有波長下的折射率均為1。 k:`a +L iZ cxL,]27Bu 我們將“空氣”用引號標(biāo)注是因為它實際上是系統(tǒng)設(shè)置定義的溫度和壓強下的“空氣”。如果在系統(tǒng)設(shè)置中設(shè)置壓強為0，則“空氣”表示真空介質(zhì)。在系統(tǒng)設(shè)計中的表面溫度和壓強可以與系統(tǒng)設(shè)置中的不同，并且該設(shè)置沒有限制。 >}70]dN7b *>G ^!e.u 在OpticStudio中的大多數(shù)透鏡設(shè)計所使用的材料已包含在材料庫中（例如N-BK7包含在SCHOTT.AGF材料庫文件中）。材料在任意波長下的折射率可由相應(yīng)的色散公式和色散系數(shù)計算得到。然而通過色散公式計算的折射率只是參考溫度 (T0) 和參考壓強 (P0=1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓) 時的情況。那OpticStudio是如何計算材料在不同溫度和壓強下的折射率呢？ f(^33k *h >OW 折射率計算公式 bJANZn|H Zp ^)_ 0 任意溫度或壓強下的折射率與參考溫度和壓強下的絕對（參考與真空介質(zhì)）空氣折射率相關(guān)。需要再次強調(diào)的是，OpticStudio中空氣下的折射率在系統(tǒng)溫度 (TS) 和系統(tǒng)壓強 (PS) 下永遠為1。下式給出了如何計算系統(tǒng)溫度和壓強 (TS, PS) 下或參考溫度和壓強 (T0, P0) 下空氣的絕對折射率： Q3(hK<Qh;
o.p+j  #)Ep(2 A&D 2T 其中 <.;@ksCPW{ mi*:S%;h  )J{.Cx<E /\6}S G; 公式中λ表示輸入光的波長（系統(tǒng)溫度和壓強下），P為壓強（以標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為單位），T為溫度（攝氏度）。有關(guān)該公式的更多信息請查閱幫助系統(tǒng)“Index of Refraction Computation”標(biāo)簽。 $_ST:h&C E PQ&?[6 如果要計算任意溫度和壓強的折射率，則我們將首先計算nair(P0, T0)以及nair(PS, TS)。這些參數(shù)都是在輸入波長下進行計算的。首先，我們通過對參考溫度和壓強進行縮放得到“相對”波長： 5dbX%e_OP -
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