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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。 ax|1b`XUr" 0LL c 1t>}
.CbGDZ |vILp/"9=W 建模任务 I1"MPx{ UVEz;<5@\ 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。 CxF-Z7 ' I%lE;'x
,pt%)
c c`G&KCw)d 光源 %b}gDWs • 基模高斯光束 #T3h}= • 小发散度(半角div. 0.005 deg) ziEz.Wn" • 波长 488 nm ry0%a[[ sl|_=oXT Littrow配置 ycr"Y| ;*cLG#&'M • 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。 ux-CpI uT_!'l$fr • 空气中反射的光栅方程: u8vuwbra! 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 z#Nl@NO&
p{Sh F. • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: f CcD&<% K_/B?h • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): E4[}lX} R;}22s
LE=k
ma& To= 系统构建模块-光源和组件 K%j&/T j1 K_BPZ5w N{C;~'M2ce o>lmst%< 使用参数耦合 F%/h* xN0*8 d"Q |I Bl;KOR 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 z2yJ# /Cr/RG:OX 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 s8gU7pT49 'mM jjG9 "ZMkL)'7- s(2GFc 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 GdmmrfXB k(s;,B\ 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 ^ 4hO8 k|E]YvnfG G*}F5.>8( 1s7^uA$}6 1阶反射探测器的定位(R1) "$^0%- SZ!=`a] R1探测器定位步骤: /Z%>ArAx 4Yjx{5QSAG 绕y轴旋转-2θ $#NQ<3
+: Ge_- 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 #`SD$; Rm>^tu
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n \G Ry' WE!vSZ3R 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 Tupiq ~,gXaw 0tz:Wd*< 0t.p1 {padD p 位置自动配置 fnu"*5bE 3{Q,hpZN 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。 ]]iPEm"@ !]?$f=
":;@Hnb/ 物理光学模拟结果(归一化) HK=[U9 o? dE=Ue#1U@5 DPHQ,dkp /Wj,1WX~ 物理光学仿真结果 6L4$vJ X]*QUV]i =[tSd)D,y j|_E$L A\ VirtualLab融合技术 HeN~c<NuB i8pU|VpA h#}YKWL )M<vAUF
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