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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。 =7l'3z8 i0jR~vF
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%uUQBZ4 OZCbMeB{+J 建模任务 ]A.tauSW L2WH-XP= 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。 #ouE,< 15)y]N={^
Wf>P[6 oBpoZ @[Z 光源 `9>1 w d • 基模高斯光束 ?z/ )Hkw • 小发散度(半角div. 0.005 deg) "I
n[= 2w • 波长 488 nm H6Dw5vG"l gQ8FjL6? Littrow配置 /t$J<bU v "Yo • 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。 :,~]R,tJQ >I&'Rj&Mc • 空气中反射的光栅方程: -V\$oVS0S 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 %]iE(!>3oy h!4jl0oX] • 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: MzP
q(`W O&vE 5%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): yr"BeTrS. &40# _>W7
r,FPTf
7#G8qh< 系统构建模块-光源和组件 K4`)srd li j>u 9`8D Ga ']'V?@H]4 使用参数耦合 DX\|*:, \])-Bp, J6s@}@R1 =IC
cN| 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。 y2=`NG= R{R'byre 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。 1Bl;.8he.) "IE*MmsEz L';b908r2 R8(Bt73 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 |tVWmm^m 2]i>kV/,0 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。 WNo",Vc 90rY:!e <GRplkf` Lo-\;%y 1阶反射探测器的定位(R1) \:[J-ySJ W, YYL(L R1探测器定位步骤: F&[MyX U4 :3h'Hr 绕y轴旋转-2θ q8-*3K
M%S.Z4D
(0 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 7sglqf> y'#i'0eeL
3l?-H|T 7!kbe2/]' 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 hF4gz*Q 8-clL\bm \'[C_+;X G~$[(Fhk L32 [IL| 位置自动配置
J~=tR1k 16Gp nb 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。 9&VfbrBM ^PrG5|,s
YVT\@+C' 物理光学模拟结果(归一化) p*l]I*x'< 9@{=2 k jDKL}x n `Ry! 物理光学仿真结果 iLR^ V! Pko2fJt1 _a[)hu8q. hO H
DXc" VirtualLab融合技术 s ;N PY j 5{"j m:4Ec>?e o%1dbbh
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