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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。 h^K>(x zcEpywNP
el^<M,7! F zBny[F 建模任务 )pey7-P7g5 =Y3 d~~ 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。 Y(R],9h8 pAEJ=Te
{#{nU NW V/"41 光源 h!hv{c • 基模高斯光束 F<6{$YI • 小发散度(半角div. 0.005 deg) )4+uM'2% • 波长 488 nm r^\Wo7q lFgE{;z@ Littrow配置 ?N%5c%oF
F|WH=s3 • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 :~,akX$ S7hfwu&7F • 空气中反射的光栅方程: ~#zb 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 r2Q) Q ~-(X\:z} • 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: hP1;$ 69C
ss' • 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): Ly/5" &HD Od]wh
%A(hmC
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<Fl7QAb 系统构建模块-光源和组件 5g4c1K (b1rd k1WyV_3 RKz _GEH) 使用参数耦合 A'? W5~F v-Uz,3 "6 t== a(e 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。 ,PyPRPk iwEHEi% 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。 %gx>| ~leLQsZ ]GHx<5Q:\ {S5D~A*a+ 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 }Qvoms<k ;
>>/}Jw\ 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。 Fd0\T#k :20k6 ) P~*v}A l'Z `%}R 1阶反射探测器的定位(R1) 2HvzMo-4 X`n*M] R1探测器定位步骤: ~f%AbDye 0 :1ldU
4 绕y轴旋转-2θ $L$GI~w/
evGUSol?:n 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 z0&I>PG^ D D
Crvl
T]J#>LBd o!t1EPJE* 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 Z$a4@W9o S1n'r}z8 [ w1" q\5C-f j~Xn\~*n 位置自动配置 j2|!h%{nI 6P I-"He 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。 y0XI?Wr 6<A3H$3b
_`Sz}Yk 物理光学模拟结果(归一化) OKq={l /2!"_?<L 6ypqnOTr X{riI^( 物理光学仿真结果 V/-~L]G IsCJdgG ;42D+q=s ~d?\rj3= VirtualLab融合技术 P%Ux-0& Uyyw'Ni W(tXq |]H2a;vUJR
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