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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。 "u~l+aW0 =2] .G Gg
7}OzTup d)1)/Emyj 建模任务 |RDmY!9& &I
Iw>,, 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。 $e&( ncM ,DK |jf
]wh8m1 _IuEa\> 光源 ]:i
:QiYD • 基模高斯光束 ,Xs%Cg_Ig • 小发散度(半角div. 0.005 deg) %Fig`qX • 波长 488 nm *vc=>AEc )A:2y + Littrow配置 W{O:j jIv%?8+% • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 [_hHZMTH .281;] = • 空气中反射的光栅方程: %lNv?sWb 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 lTJ1]7) -CfGWO#Gbx • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: agQzA/Xt W6ZXb_X • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): e:hkWcV `,i'vb`W#b
}M'h5x
5W"nn 系统构建模块-光源和组件 Uhfm@1 cz& 2
*IF 0* <gGC yn<H^c 使用参数耦合 K-IXAdx ^8$CpAK]M *(YtO I'2:>44>I6 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。 @/*{8UBP :_JZn`Cab 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。 <9 lZ%j; 5%"${ywI [Av#Z)R %[\:
8 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 Yq}7x1mm Tl5K'3 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 (__=*ew 3dfG_a61y :bI4HXT3 SQ|pH" 1阶反射探测器的定位(R1) t1?e$s 0l3v>ty R1探测器定位步骤: \s?OvqI: Ou</{l/ 绕y轴旋转-2θ eT1b88_
_=E))Kp{z 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 3{RuR+yi m6^Ua
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; PxzeN6f 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 Dww]D|M @;kw6f:{d q9.)p au7%K5 (-*NRY3* 位置自动配置 r@FdxsCnGM Mf7Q+_! 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。 }qmBn`3R K];nM}<
4O_z|K_k| 物理光学模拟结果(归一化) _F>1b16:/P :zfnp,Gv E0[!jZ:c ~fw 6sY# 物理光学仿真结果 ?g|K"P<1 -cs
4< L,!?'.*/] -q' n p0H VirtualLab融合技术 )V~Fl$A 9|WBJ6 q"ba~@<BEl #%z--xuJL
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