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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。 ,k~j6Z WE[m@K[CR
*sw-eyn( x48'1&m 建模任务 NaA+/: uyNJN 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。 h.V]f S HmExfW
-~][0PVL9 n}A?jOSAe 光源 7':f_] • 基模高斯光束 %5h^`lp • 小发散度(半角div. 0.005 deg) sz/ *w 7 • 波长 488 nm ku9@&W+ e3eVvl5] Littrow配置 ] *-;' * Xlv#=@;O] • 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。 1OJ*wI* tqf&N0*
• 空气中反射的光栅方程: $J"%I$%X= 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 w<65S {7?9jEj • 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: [5Fd P0 SY,I>-% • 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): b]*X<,p lwOf)jK:J
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8xF)_UV 系统构建模块-光源和组件 ,?g=U8y| c^=R8y-N oYz!O]j;a 6F`qi:a+ 使用参数耦合 W]]q=c%2 QCOLC2I [ -ISR7D yo'9x
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。 <%z@ S_!hsY 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。 bj@xqAGl o+<29o 6b?`:$Cw3) XOrcygb2 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 :l+_ja&o ]gu1# 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 #{!O,`qD eZg$AOpU .H8mRvd? -~
0] 7Cpl 1阶反射探测器的定位(R1) #?9Q{0e Kax#OYLpg R1探测器定位步骤: &hayR_F9 0G5'Y;8 绕y轴旋转-2θ y%4 Gp
2 H[ ; v + 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 q]^,vei |rMq;Rgu?
Z>8eD|m%2 Xo Y7/&& 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 R<_?W#$j ga-{!$b* .Gh%p`< &5u BNpH Gn59yG!4 位置自动配置 Z,WubX< P@gtdi(Q 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。 B7HQR{t nq'M?c#E
e*:}$u8a 物理光学模拟结果(归一化) exQ#<x* b3\B8:XFo| EJLQ&oH[ IIxJqGN: 物理光学仿真结果 K\P!a@>1 &~#iIk~% ?*H9-2W@ %c X"#+e VirtualLab融合技术 ]#zZWg
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