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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。 8jx1W9=`9[ p=T\3_q
^%@.Vvz< \kO_"{7n 建模任务 w`_9 *AF9 pLcng[ 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。 KO"iauW ~PAn
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Kf5 p*AI d)sl)qt}0 光源 VX%\_@ • 基模高斯光束 AVZ@?aJgF • 小发散度(半角div. 0.005 deg) r!uAofIi_ • 波长 488 nm S"z4jpqn3 @vh>GiR){ Littrow配置 DF =.G1 S5!2%-;<k • 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。 GUXX|W[6 SQk!o{ • 空气中反射的光栅方程: 0w]?yqnE 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 ?[">%^ lEs/_f3;A • 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: \/Y<.#?_ jd*H$BU^ • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): S3fBZIPp p(>'4#|qy
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Nh%8; 系统构建模块-光源和组件 v0sX'>f kA0^~ Y$^QH.h x.RZ!V- 使用参数耦合 yvvR%]!. j!dklQh0 70~]J8T+u 3]P=co@ 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。 g9JtWgu d8 po`J#nb 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。 ly@CX((W _De;SB%V G
y2XjO8b ;Wdo* ysW 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 k,,}N9 3#unh`3b 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。 C&gJP7 UF *XuzTGa" lki(_@3 zZ63
P 1阶反射探测器的定位(R1) |HLh?AcX f?QD##~; R1探测器定位步骤: \b->AXe8 *h1@eJHMz 绕y轴旋转-2θ _U %B1s3y
2+HiaYDZ 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 QB3AL;7 "P~>AXcq
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;N]S y- YYDEl 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 IkkrnG8 w&H7S{ ~n?U{
RmH tq[C"| dH `XQ5> c 位置自动配置 )? xg=o/? cP,jC(<N 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。 23PSv8;EM u|E,Wy1
EifYK 物理光学模拟结果(归一化) TocqoYX{{ RN0Rk 8AC {ib`mC^ s*;~CH-[ 物理光学仿真结果 f!<mI8H =g ]C9'I3 v|e>zm< b\?`721BG VirtualLab融合技术 \hz)oC Z'E@sc 9 ()iJvf>@
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