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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。 3Uni{Z]Q) ;.b^A xi"Ug41) G>0hi1 建模任务 x|<89o
L - x]gp5 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。 q<wQ/m Y,s@FGI2
FK| q* ?K^~(D8( 光源 g(F? qP_K • 基模高斯光束 v(z2,?/4 • 小发散度(半角div. 0.005 deg) 1U~yu& • 波长 488 nm doV+u(J~ #"aL M6Cfs Littrow配置 y,=TB[d# +@5*_n\e` • 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。 xsSX~` g'1ASMuR • 空气中反射的光栅方程: x>~.cey 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 P(Ve'
wOaf Shb"Jc_i • 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: M[,G#GO vP{;'R • 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): 9aZ^m$tAt 7.tEi}O&_g 2x dN0S ,]|*~dd>G 系统构建模块-光源和组件 bcC+af0L V-TWC@Y" SjB#"A5 eFdN"8EW 使用参数耦合 "=\@
a= 7H5t!yk|9 XbKNH> S K7b]J> 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 :T# "bY x$Tf IFy 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。 'ai!6[|SD om}jQJ]KH ;m cu(J vQIN#;m4 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 2rJeON I`8jJpGA 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。 B!zqvShF ,=Fn6' J{bNx8.& d65t"U 1阶反射探测器的定位(R1) |=W=H6h* kw.IVz< R1探测器定位步骤: }MV=I$S2U =FtJa3mHK 绕y轴旋转-2θ q^k]e{PD ;5wr5H3 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 bD;c>5t +Jv*u8T' ,,KGcDBj 0[T>UEI? 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 jJDYl( [ lTn~VsoRZ T^~9'KDd ^HasT4M+x auS.q5
% 位置自动配置 ]~A<Q{ p3YF 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 @*rED6zH 7yK1Q_XY> SJdi*> 物理光学模拟结果(归一化) ' N?t=A GxR, 3 ko%B` HAr_z@#E 物理光学仿真结果 oz- k_9% (ATCP#lF QP?Deltp j |tu|Q VirtualLab融合技术 r!7e:p JLO ,$qqHSd1M j$8i!C ;y{VdT
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