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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。 `Z>=5:+G@2 ""
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1N $OXLu @*xP A 建模任务 3t9+Y dNKU tE-bHu370 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。 o<48' >[ uaP5(hUI
$ bMmyDw V_$<^z| 光源 j07A>G-= • 基模高斯光束 63\
CE_p • 小发散度(半角div. 0.005 deg) ECL{`m(#n • 波长 488 nm GL0P&$h )
4t%?wT Littrow配置 :dipk,b?n 4Hf'/%kW • 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。 TW 1`{SM 3<)][<Ud • 空气中反射的光栅方程: VSUWX1k4% 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 `*Wg&u ZGh6- / • 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: =[aiW|Y \>oy2{=;' • 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): _M8'~$Sg voRb>xF
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a|y'-r90 系统构建模块-光源和组件 tIV9Y=ckr0 n|H8O3@ /:
-&b#+ 6:QlHuy0nH 使用参数耦合 //r)dN^ \kI{# "usPzp5 _Hx'<%hhI 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 H0B=X l[ t&JOASYC 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 x5g&?2[ j)ln"u0R^B (8ct'Q ; ^pY8'LF6 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 73u97oe>1 w?*79 u 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 2V; Dn$q %'. x vC ^"iL|3d <h+UC# .x 1阶反射探测器的定位(R1) _I,GH{lh I 7N OF^/nU R1探测器定位步骤: o+k*ia~Fa M;AvOk|& 绕y轴旋转-2θ 9RSviIi$
o)b-fAd@$ 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 Hv'
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x@)cj {ktwX\z 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 Ur1kb{i ]d{lS&PRlg 3
Sf':N`u b,jo94.G u+6L>7t88I 位置自动配置 k
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(t@!0_5 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。 E}0g e=#D1
eMn'z]M&] 物理光学模拟结果(归一化) iW9 x{G 'IEf .*+jD^Gr N<KsQsy= 物理光学仿真结果 211T}a F]N?_ bo i&)([C0z$ ZifDU@J$t VirtualLab融合技术 -I*vl ^rY18?XC+: c;a<nTLn IZ Q*D)
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