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Littrow结构是单色器、光谱仪和谐振器中一种非常常用的定向闪耀光栅的方法,其目的是在衍射角等于入射角的情况下获得最高效率。显然,这种类型的系统对不同元件的位置非常敏感,此外,这些最佳位置十分依赖波长和光栅的周期。我们在这里提供了一个根据Littrow配置的光学装置,而且,通过一些编程,即使在波长或光栅周期的变化下,也能保持这些最佳位置。 6;*tw i o'>jO.|
f>#\'+l' 4y>G6TD^ 建模任务 3j]La &XrF#s VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 cvn,&G-` CU lANd"
q^"P_pV\ =1VY/sv 光源 {D1=TTr^ • 基模高斯光束 }eEF/o • 小发散度(半角div. 0.005 deg) :d)@|SR1 • 波长 488 nm + #S]uC r>$jMo.S" Littrow配置 ~4XJ" d3L <%qbU- • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 xV}|G r[EN`AxDb • 空气中反射的光栅方程: m[ifcDZ(e 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 U~Uxs\0: B7?784{x, • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: @ mtv2P` (a&.Ad0{ • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): khjW9Aa8t D2>=^WP6+
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#V4_. t# 系统构建模块-光源和组件 8Ln:y'K vlEd=H,LT WdunI~&. Zt[
PkBi 使用参数耦合 .'__ [|-{; Yw?%>L >"zSW? .!nFy` 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 zcIZJVYA 5#QB&A> 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 -bZ^A~<O, VNXB7#ry L|!9%X0. A4%0 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 ZuBVq 89'nbg 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 (8=Zr0He 1xT^ ,e6 }6^( |JuXOcr4 1阶反射探测器的定位(R1) vERsrg;( 7Py8! R1探测器定位步骤: BE%#4c.b b4oZ@gVR; 绕y轴旋转-2θ N9,n/t
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Shvi8 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 '=%vf G^)|c<'M
i>b^n+74> e:NzpzI"v 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 mQo]k oBAD4qK s-
g[B( TtkB - Npl x 位置自动配置 LLaoND6 ]J_Dn\ 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 S`"IM? 9at7$Nq
@}aK\ 物理光学模拟结果(归一化) QJOP *<O 78 }iNGf Q:=s99 }{]{`\ 物理光学仿真结果 .`xcR]PQ Z1^S;#v |D`Zi>lv <t]i'D(K VirtualLab融合技术 o?/N4$&5l N \A)P aViJ?* -$[=AqJXp;
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