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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。 bZ dNibN Yk'XGr)
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b!x: T`9lV2x*P 建模任务 +jAGGv^) b_$4V3TA VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 FI)17i$
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9e<.lb^tP ts,ZvY] 光源 %41m~Wh2 • 基模高斯光束 3(="YbZ • 小发散度(半角div. 0.005 deg) .UQzPnK • 波长 488 nm <ykU6=
1XrO~W\= Littrow配置 S.mG?zbw #Vnkvvv • 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。 5GI,o|[s6 pI1-cV,` • 空气中反射的光栅方程: x!?u^ 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 TYy?KG>:' &DS/v)] • 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: h}>"j%I O\
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• 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): Ryl:a\ )\1@V+!E%
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l#g\X'bK 系统构建模块-光源和组件 R8Wr^s>' `Syl:rU~y@ u0}vWkn\4 sv2A-Dld 使用参数耦合 l?E{YQq] s%vis{2 ^+*N%yr e+=y*OmQ 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。 jrCfWa}z jSJqE_ 1 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。 w_ akn t T _jvxc'6 /{EP*,/* MOQ6: 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 >Ifr [ 6gkV*|U,e 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。 {yBs7[Wn kS %Ydy#:' TCMCK_SQL +UC G0D 1阶反射探测器的定位(R1) l94b^W}1)W HNb/-e ," R1探测器定位步骤: ~Sdb_EZ <3oWEm 绕y轴旋转-2θ aKJwofD
R]JT&p|w.1 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 vRznw&^E pg6cF
EW}Bz h>b R
&nPj~ 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 *-#&K\ 0^v`T%|fTX l.(v^3:X ~b(i&DVK ru'F6?d 位置自动配置 `b?R#:G EHSlK5bD, 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。 DMs,y{v ajve~8/&
q'+)t7! 物理光学模拟结果(归一化) i9rN9Mq?O j SHk{T!J ['b}QW@Fx {WJ m 物理光学仿真结果 |a8iZ9/D6 3t.l5m
Rg5 *HU &4E\a bes<qy VirtualLab融合技术 36.Z0Z1'F> "N;`1ce I.I`6(Cb PG2: ~$L0
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