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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。 n\p\*wb BfLZ
TmZ[?IL, 1iW9?=a" 建模任务 >RnMzH/9 \)]2Uh| 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[)@;T D8{HOv;d^
[1MEA; WYzaD} 光源 *g6o ;c • 基模高斯光束 Czxrn2p/ • 小发散度(半角div. 0.005 deg) D*Q#G/TF3 • 波长 488 nm Xkm2C) kw}1 CXD Littrow配置 <\EfG:e X&8,.=kt"
• 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。 Y6PA\7Y\ W
A}@n • 空气中反射的光栅方程: gD=5M\ 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 S:\hcW6 a$O]'}]` • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: wKbymmG e!Okc*, • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): u.FDe2|[) 5/ju
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B'/ >Ax&
T$;XJx 系统构建模块-光源和组件 ='>UKy[= ;qK6."b`; =1[g`b ,quTMtk~ 使用参数耦合 !17Z\Ltqyj R
|% *b_54X%3 ;BVhkWA 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。 :L0W"$ `0D1Nh"%k 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。 /vMyf),2 b\S}?{m5 sR.j~R j #YFwX4. 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 kc[["w& b{Ss+F 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。 ]l%.X7M9 H-w|JH>g Yk?q7xuT cvfAa#tq> 1阶反射探测器的定位(R1) E%B Gf}h ]S geZ07 R1探测器定位步骤: AoeW<}MO N@)~j+Pz 绕y轴旋转-2θ BB$>h-M/%#
7`!( 8 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 >t(@?*ZFT ):
C4}&l
pnJT]?}, !g"9P 7p 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 }wXD%X@)l 5 ZPUY "mK (?U!A B,,d~\ p04+" 位置自动配置 09s}@C y@_?3m7B= 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 q2vz#\A? GGtrH~zx
e]?S-J' z 物理光学模拟结果(归一化) {fD#= =)8fE*[s D[M?27 Mk?I} 物理光学仿真结果 0B/a$NC G9Tix\SpF |'_<(z #"-^;Z VirtualLab融合技术 S
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