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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。 I#F!N6; 9;.(u'y|
XRx+Dddt; fxaJZz$o 建模任务 "TyJP[/ +ZMls
[ 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。 pKiZ)3U }je,")#W
8Me:Yp_Xt YHkcWz 光源 {%lXY Myu • 基模高斯光束 >{gPN"S"a • 小发散度(半角div. 0.005 deg) sV"UI • 波长 488 nm -VxTx^)> R0ID2:i]F Littrow配置 ,2Q o7(A !* Ti}oIo& • 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。 zi R5:d3 M>9-=$7 • 空气中反射的光栅方程: o1W:ox?kO 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 R'EUV0KX>Y %,Sf1fUJ • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: c0B|F voP7"Dl[ • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): X[
q+619 0sN.H=
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CYYkzcc^ 系统构建模块-光源和组件 +/,icA}PI @k[R/,#'[t FuI73 1XM^8 .; 使用参数耦合 HEA#bd\ @KX
\Er t!*+8Q!e qmO6,T-| 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 '!l1=cZD Ee4&g<X. 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 ~|<WHHN( R\o<7g-| ee%fqVQ8P 0/S_e)U 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 R|O8RlH ,'[<bP'%_ 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 ?A(QyaKz :Y9NLbv GpZc5c ?5_7;Ha 1阶反射探测器的定位(R1) T] 2q?;N :ba5iMa R1探测器定位步骤: afYc\-" 7AYd!n&S 绕y轴旋转-2θ t#q<n:WeYU
/rUo{j 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 ^G6RjJxqp8 f B9;_z
sC9&Dgkk pdE3r$C 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 | WvU q h;6lK$!c E<yW\ XC.%za8 u_ABt?' 位置自动配置 M5xCC! =Zi2jL?On 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。 gx%|Pgd >JiltF7H0
{&"N%;`Q 物理光学模拟结果(归一化) v{}#?=I5 In`mtn q `Od5Gh -jMJAYj V 物理光学仿真结果 c%=IL M4 aH^RoG} 6`f2-f9%iq Fd0%lnui VirtualLab融合技术 Dk?\)lD` 33!oS&L ki85!k=Q2 ~8lwe*lNV
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