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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。 a[ l5k _8`;Xgp
4=:eGlU93U X#<Sv>c^ 建模任务 6LQ O>k ?\r3
_ 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。 bOKNWI _3[BS9
FR"^?z?}p KVy5/A/8c 光源 hh}EDnx • 基模高斯光束 zxdO3I • 小发散度(半角div. 0.005 deg) ZW%`G@d"H- • 波长 488 nm 3zHiu*2/! DL_\luh Littrow配置 o-=lH tR Hm*#HT%# • 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。 RfRaWbn ~T9[\nU\ • 空气中反射的光栅方程: Z.JTq~`I 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 l si8?91 .#|pje^ • 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: k#[s)Ja?s JY16|ia • 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): w[-Bsf
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_R6> Ayw*
I),8EEf\ 系统构建模块-光源和组件 ZeZwzH)BD Wz]S+IpY .5xM7, l?[DO?m+R 使用参数耦合 bHnQLJ IIZsN*^ l!,{bOZ 2Oa-c|F 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。 B"v=Fr[ p3' +"sFU 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。 9n'p 7(s% +n dyR %Z4=3?5B"9 < r~Tj
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 !Ao?bs' !TFVBK 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。 !:5n 4KnDXQ% %ZK}y{u\ *gn*S3Is[j 1阶反射探测器的定位(R1) .$iIr:Tc> x?IT#ty R1探测器定位步骤: 9':$!Eoq ~7
TzUb 绕y轴旋转-2θ Y$^\D'.k
K~]jXo^M 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 d,)L, J E_oe1C:
51vK> W#!\.m`5 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 o[6hUX0tN *)<tyIHd Gf?KpU [>;O'> x-<dJ}` 位置自动配置 UL/>t}AG i*<,@* 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。 pP @#|T 5kF5`5+Vj
dQ[lXV[}v 物理光学模拟结果(归一化) Gm.hBNgp C6n4OU ]^y}}y /Q!F/HY3ZS 物理光学仿真结果 _MU'he^W 9O"?T7i"# =EKJ!{ gT.-Cf{ VirtualLab融合技术 yrjm0BM# j*5VJ: 2Y+*vN s3 TO.NCO\x
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