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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。 NcX`*18 s &f\gp1
@V Sr'?7- j XYr&F 建模任务 $|N\(}R 4+Jf!ovS= 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。 ZA \;9M= m86ztP)
dwouw*8 # S(b2LEc 光源 &@ ${@ • 基模高斯光束 &YBZuq2? • 小发散度(半角div. 0.005 deg) <b?$-Rx • 波长 488 nm PU4-}!K V@nZ_. Littrow配置 d(K}v\3! y@r0"cvz9 • 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。 (o^?i2)g 2|&SG3e+(I • 空气中反射的光栅方程: "8Lv 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 QZ+G2$ JL[!8NyU • 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: Hp*N% nG-DtG^z • 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): 5z:#Bl-,L e>P>DmlW
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/iL*) 系统构建模块-光源和组件 \}!/z]u 6`X}Z'4.Ox m;0ZV%c*j O
Q$C#:? 使用参数耦合 }qR6=J+Dx y&V'GhW!dd T:" .{h-i p(fMM : 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。 )iJv?Y\] !JBj%| ! 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。 [c
XSk +.g j/uy* S|fb' :?
s{@7 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 wB:<ICm AY;[v.Ff4 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。 yq1G6hw '<>?gE0Cd v57<b&p26 zRgAmX/g 1阶反射探测器的定位(R1) 50`|#zF^# %j2$ ezud R1探测器定位步骤: n}-
_fx D G|v'# 绕y轴旋转-2θ DS_0p|2
a}iP +#; 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 X3~`~J z`p9vlS[
aj/+#G2 BO8?{~i 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 R7KV
@n +"1-W>HV xSDTO$U8% c^&4m[?C[u C=IN " 位置自动配置 |9p0"#4u /x4L,UJ= P 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 .gM6m8l9wp R&$fWV;'
y.s\MWvv>u 物理光学模拟结果(归一化) 3E0C$vKM uKj(=Rqq t,Q"Pt? 5m;BL+>YE 物理光学仿真结果 EB@rIvUi, dk"@2%xJ2d >
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