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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。 )\be2^p AUNQA
,^ WJm?R K+8-9$w6 建模任务 E3l> 3 Z]WnG'3N VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 _5m#2u51i {g~bQ2wDC
iMFgmM| ;3@YZM'wt 光源 \nB8WSvk2W • 基模高斯光束
wm")[!h)v • 小发散度(半角div. 0.005 deg) bi&*9K0 • 波长 488 nm ]%Nlv( ~7t$MF. Littrow配置 vZ N!Zl7S Qb; d:@9 • 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。 )a3J9a;ZS0 5qkH|*Z3 • 空气中反射的光栅方程: 7 aYn0_NKp 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 M$d%p6Cv V8wKAj
Ux • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: :%AL\n 1q3(
@D5~+ • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): p=B>~CH zBp{K@U[|M
=rQP[ICs!
N0w`!<y:c 系统构建模块-光源和组件 ym/fFm6h pD2<fP_ KdUnD4d qdG~!h7j 使用参数耦合 L9ap( P^Q[-e{ q@~L&{ :BukUket1e 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 (?kl$~&| @a>2c$% 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 jWO/
xX x]{E)d"! <uk1?Qg {(#%N5% 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 Bo+DJizu -MugnB6
在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 0hn-FH-XE ).HDru-2 J.+BD\pa c$,_>tcP 1阶反射探测器的定位(R1) hv$m4,0WB 3!o4)yJWx R1探测器定位步骤: \^K&vW; \zkw2*t 绕y轴旋转-2θ omf Rs
H{c?lT 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 lhYn5d)DV
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o{kbc5_ l\!-2 T6Y 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 M4LktR-[ zT* .jv 0l#)fJo =AEz9d ciS Na,_ 位置自动配置 @C-dG7U.P nCvPB/- 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。 YEx)"t8E ;#)mLsl
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4}' 物理光学模拟结果(归一化) 1fL<&G q 'a v)kEyX'K2d ql&*6KZ" 物理光学仿真结果 Bl1Z4` 3 \hP=-J [~C >Dg#9 )W&>[B VirtualLab融合技术
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