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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。 J-Wphc!m g({dD;
*h2)$^P% h9j/mUwV 建模任务 sRSy++FRF }zqYn`ffD VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 bS*oFm@u E{E%nXR)
Ks.kn7<l =xPBolxm5U 光源 psAdYEGk! • 基模高斯光束 3QD##Wr^ • 小发散度(半角div. 0.005 deg) `KJBQK • 波长 488 nm =@go;," 28d=-s=[ Littrow配置 #AUa'qBt ]z5gC`E0 • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 {9YNv<3 5:~BGK&{Y • 空气中反射的光栅方程: 9 e0Oj3!B 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 y3pr(w9A i>L>3]SRr{ • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: F<N{ x^ 3NC-)S • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): VH5Vg We yf7$m_$C'
exL<cN
XV*uu "F 系统构建模块-光源和组件 f
iu?mb=* Mwd(?o oN
" /w~ pm}!?TL 使用参数耦合 aC=D_JJ\ Jp]eFaqp i-_ * 5%A x1{gw 5: 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 -A17tC20J1 0s8w)%4$ 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。 6zJfsKf$ <X1^w #OVf2
" #iAEcC0k5 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 ?\NWKp by8~'? 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。 J)leRR& enJgk( \%+5p"Z< {@w!kl~8 1阶反射探测器的定位(R1) m'P,:S)= I,d5Y3mC R1探测器定位步骤: Yx{q VU yxz"9PE/P 绕y轴旋转-2θ wc#E:GJcK
0O:')R& 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 Xv'5%o^i* .#[==
R:t>PFwo v8!Ts" 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 `gFE/i18 EFNi# D8s V O=
o)H\ <|MF\D' ij<6gv~ n" 位置自动配置 $'obj }hy,
}2(8 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。 t/TWLhx/ GnzKDDH
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qu:nV"~_ 物理光学模拟结果(归一化) 8A ;)5! gLL8-T[9 ?]]d
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