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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。 KZ8Hp=s
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tOUpK20q.@ K&T[F! 建模任务 3y#0Lb-y 1!N|a< # 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。 S87E$k B49:
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}STTDq4 %x}iEqk U 光源 Q,pnh!.-c • 基模高斯光束 -"Mq<XO&51 • 小发散度(半角div. 0.005 deg) =|}_ASbzw • 波长 488 nm I8ZBs0sfF{ 6}z-X* Littrow配置 .|XG0 M S($8_u$U • 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。 AvP$>Alc =@e3I)D#?i • 空气中反射的光栅方程: !{u`}:\ 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 dWc'R wL SSr#MIS? • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: .wH`9aq;5@ =()Vrk|uK • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): }4Q~<2 {C>E*qp}f
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(Q 系统构建模块-光源和组件 7~zd
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+8xC%eE L0lqm0h + *xi&|% 使用参数耦合 .ei5+?V<i X}V}% "O}u2B b Am'%tw
~ 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 b((>?=hh 5%r:hO @S 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 u~pBMg
, "26=@Q^Y )44c[Z 0jJ:WPR 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 !B*l'OJw }Fq~!D
Ee 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 SH1S_EQ< qr@<'wp/ Be$v%4 `1`Qu! 1阶反射探测器的定位(R1) k_?Z6RE> f>CJ1;][{ R1探测器定位步骤: GQH15_ [d?tf 绕y轴旋转-2θ 7 /6Zp?
zJ*(G_H 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 5:yRFzhqd '.B5CQ
ieap <9 dfbI) 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 pN4gHi= ,{C
hHnJ%# cjp~I/U \\ZCi`O J?9n4
u 位置自动配置 w/f?KN ]x(cX&S-9 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。 =]fOQN` =91wC
J#?`l, 物理光学模拟结果(归一化) 9;7|MPbR i5 0c N<o HO_!/4hrU G' '9eV$ 物理光学仿真结果 Ie]k/qw+ Y O))YJh"'_ nw-%!}Ot" at+Nd K VirtualLab融合技术 HcQ)XJPK G]n_RP$G dK Qu yvWM]A
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