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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。 j9-.bGtm?. V6k Dyl(
-<e_^ 8Au W>7_ 建模任务 JbN,K Zlygx 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。 HYZp=*eb zz8NBO
:b!&Xw$ -U\s.FI.AR 光源 i@ 86Ez • 基模高斯光束 |:SIyXGbY • 小发散度(半角div. 0.005 deg) [+!+Yn6: • 波长 488 nm ?=HoU3 9V;A+d, Littrow配置 [ fs.D / Nk1p)V SC • 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。 `3z6y&dmx omT^jh • 空气中反射的光栅方程: jHV)
TBr 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 ;{0%Vp{ 6H;\Jt • 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: AXv-%k}; };f^*KZ=0 • 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): R'oGsaPB2 OU*skc>
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:w7?]y6~S 系统构建模块-光源和组件 lbh7`xCR MVEh<_ a%QgL&_5 }n
+MVJ;dG 使用参数耦合 S$a.8Xh JZE<oQ_Jm ={jj'X9 (@=h(u . 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。 UgOhx-8 G{zxP%[E 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。 G)gb5VW k OD?y V5 Gy|X 7Oi<_b 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 TeyFq0j@' >A}ra ^gU 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。 }|RL6p-/' 7_eV.'h 9j5B(_J^ -WGlOpg0; 1阶反射探测器的定位(R1) kc2
8Q2 H)rJ>L R1探测器定位步骤: HaF&ooI5+ sGa " 绕y轴旋转-2θ <1`MjP*w
&7Xsn^opku 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 ciW;sK8 Qh]k)]+*|
7}(YCZny5 @scSW5+ 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 Q_*.1L _Ecs{'k _6]tbni?v ZR8y9mx2" 8mO_dQ 位置自动配置 bKh}Y` <irr.O 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。 6HH:K0j3' {l\Ep=O vx
m`4N1egCt 物理光学模拟结果(归一化) P75@Yu( %-|$7?~ u_*y~1^0 C k/DV 物理光学仿真结果 'a~F'FN$ 9|K:\!7 C]3^:b+ 6~6 vwp VirtualLab融合技术 C @P$RVS V]Uc@7S/ r]S"i$ p#>,{
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