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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。 zT!.5qd ,#^2t_c/
31]Vo;D HFYe@ 2r 建模任务 5YUe>P D xvWP^Qkb 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。 .G<Or`K^i r'|ei ,
u2':~h?l x6\^dVR} 光源 zQGj,EAM} • 基模高斯光束 ZXbq5p_ • 小发散度(半角div. 0.005 deg) hO$29_^" • 波长 488 nm 6@d/k.3p hA`9[58/ Littrow配置 sAK&^g hbx+*KM • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 _jVJkg)] nAsc^Yh • 空气中反射的光栅方程: d(5j#? 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 ,z((?h,nm '81Rwp • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: 7 lq$PsC bDegIW/'w • 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): I'<sJs*p YR)^F|G
?]}=4
=wl0 系统构建模块-光源和组件 $ Fy)+< pC&i!la{o} nXh<+7 u b@'(* 使用参数耦合 / pGx! 0U2dNLc '?$<k@mJW S;{[];
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。 nF
'U* tK\$LZ 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。 e.|t12)L " 6fT^t!<i Lf Y[Z4 ,` $2 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 2%pe.stQ $BOIa 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。 $K1)2WG ?Xp+5{ )VG_Y9;Xk: (Q|Y*yI 1阶反射探测器的定位(R1)
Bf,}mCq z+?48} R1探测器定位步骤: L\t!)X-4 52*KRq
o 绕y轴旋转-2θ =mxj2>,&
r+MqjdXG 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 (j}edRUnB d^|r#"o[
H|cxy?iJ uF T5Z 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 ksqb& ux6 !j0iLYo(*
%S%0/ y$?O0S%F fydQaxCND 位置自动配置 mZ#IP N)YoWA>#bF 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。 4 ..V M[&p[P@
Wp=&nh 物理光学模拟结果(归一化) 9sB LCZ ;BEX|wxn ,j[1!*Z_[ 5S #6{Y = 物理光学仿真结果 ">R`S<W fR lJ`\ t A)f/ww)Q %U&ztvR0C VirtualLab融合技术 ze#ncnMo HK.Si]: |Lz7}g=6 4"V6k4i5
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