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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。 Gy@7Xf uO >x:*^8
z{BA4sn bQaoMZB 建模任务 HhkN^S, 3^.8.q(6 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。 *C,N'M<u |*,jU;NI
BN@,/m9OQ% YCw('i(| 光源 mYNEz
@ • 基模高斯光束 -)<mS • 小发散度(半角div. 0.005 deg) {5Eyr$ • 波长 488 nm j5%qv(w nDlO5 pe"d Littrow配置 3AlqBXE"Z< ?z"KnR+?Q • 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。 ~2/{3m{3 A hkW{88 • 空气中反射的光栅方程: vv
7+>% 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 |,}E0G. +=8X8<Pu • 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: kd;'}x=5yP ?An,-N-ezf • 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): H2Eb\v`# 4w{-'M.B
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%{STz 系统构建模块-光源和组件 [[qwaI MB*u-N0v Sue
6+p 2z983^ 使用参数耦合
F$*3@Y *`KrVu 6s DzPs!(5[I ARx0zI%N 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 WL\^F#: ">6&+^BN' 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 jX|=n.#q g8yN%)[ (5;D7zdA K&UE0JO' 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 F^'v{@C 0yHjrxc$ 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。 PV,"-Nv, <*YO~S(R e~Hr(O+;e6 d,R6` i 1阶反射探测器的定位(R1) [A_r1g&_ Ky&KF0 R1探测器定位步骤: Z( #Ln ,QS'$n 绕y轴旋转-2θ \Hs|$
0 [i+ 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 \/,g VT uMDtdC8
99KVtgPm Ofm5[q= 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 g9qC{xd ih!~G5Xi9i (b|#n|~?YL u&SZlkf6% Xb+3Xn0}&8 位置自动配置 OMd# ^z hrT%XJl 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。 M;qb7Mu m %Y(O
K_##-6> 物理光学模拟结果(归一化) +\U]p_Fo3 v?%3~XoH qsvpW%?aE e;;):\p4 物理光学仿真结果 M1(9A>|nF &gWiu9WbS (+x]##Q ;[caiMA- VirtualLab融合技术 jIZ+d;1 3q CHh hpjUkGm5 G)~MbesJ
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