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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。 5'2kP{; H$![]Ujq
?UnQ?F(+G< c -w #` 建模任务 j G8;p41
a_?sJ VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 SUS=sR/N epy2}TI
C}huU 'I[?R&j$G 光源 =LW!$p • 基模高斯光束 0ho;L 0Nr' • 小发散度(半角div. 0.005 deg) 8^7Oc,:~ • 波长 488 nm #2tmi1
ya dGKo!;7{ Littrow配置 ztp|FUi H 0l1=y • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 hD6BP : auR0FE • 空气中反射的光栅方程: '$ei3 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 Z.VKG1e} 8>KUx]AN • 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: <PLAAh8 U1\7Hcs$ • 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): yRXML\Ge o'2eSm0H
!%>RHh[
BT7{]2?&V 系统构建模块-光源和组件 <-VBb[M# k:0j;\Sx
<4}m:
M @5&. 使用参数耦合 HTQZIm #p}GWS) nFnM9
pdMK (Pc>D';{S 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。 +x]/W|5 :=Olp;+_ 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。 2<D| { ,s8/6n# 10SI&O erH,EE^-x< 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 -.Wcz| (&}[2pb! 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。 /7}pReUj l5 9a3=q OBi(]l}^O y4-kuMYR 1阶反射探测器的定位(R1) ] Q5:JV 25>R^2,LiE R1探测器定位步骤: $1yy;IyR ;Y7'U rn 绕y轴旋转-2θ nPyn~3
VbX P7bZ 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 sT^R0Q'> \.L jA_
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FWp}#% 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 :>FN|fz EGXvz)y 2Q6;SF"Z ng}C$d . I )re<NE&M 位置自动配置 [)"\Aq $nt&'Xnv 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。 j
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ZJDV'mC} 物理光学模拟结果(归一化) g5y+F]'I 'K7\[if{ 0qS/>u* e,%|sAs[ 物理光学仿真结果 Oiib2Ov 8T1`9ITl: {$8+n:: a_b#hM/c; VirtualLab融合技术 aC1z.?!U +>PsQ^^x V0;"Qa@q m.D8@[y
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