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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。 Ec7xwPk qZ<n\Mt
G]B0LUT6c ev&l=(hY 建模任务 whI4@# L91(|gQP 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。 U`*we43 ihkZs3}
i3 js'?7E zfU Do`V~ 光源 M.g2y &8 • 基模高斯光束 4f j}d.? • 小发散度(半角div. 0.005 deg) H [+'>Id: • 波长 488 nm 8i6iynR T)tr"<F5NP Littrow配置 mLq0;uGL| !+$qSD,%x • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 X}[1Y3~y " lD -*e4 • 空气中反射的光栅方程: Pr>$m{
Z 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 R655@|RT Qe~C}j% • 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: ^aaj=p:cV XzAXcxC6G • 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): yc0
1\o ~Dg:siw
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)+FnwW 系统构建模块-光源和组件 py$Gy-I~[ 0Y`+L6&UX ,$]m1|t@z 1drg5 使用参数耦合 6X ]I`e [<+T@"y !@V]H nR%w5oe 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。 drCL7.j#L \1R*M 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。 8?~>FLWTXZ ''2:ZX X P'$2%P$8:~ Tu:lIy~A 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 "P5,p"k:) ,ig`'U 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 +fvVora ^Oj^7.T+ ; 180ct4 yJx,4be 1阶反射探测器的定位(R1) >>=zkPy ,9OER!$y R1探测器定位步骤: 8U#14U5rS }T%E;m- 绕y轴旋转-2θ #E4oq9{0*W
<MxA;A 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 a;i}<n7 :hHKm|1FE
&~"N/o $y)tcVc 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 Jcvp< jxK
`ShW= J^kSp z#5qI',L vSQB~Vw8t 位置自动配置 :>y5'q@R ^b&hy&ag 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 RG1#\d-fE Q{hK+z`D
}Ej^"T:H_; 物理光学模拟结果(归一化) 7CT446 NR^Z#BU yrzyus nCldH|>5w 物理光学仿真结果 ?r0>HvUf!l ^]LWcJ?"^! B(@uJ^N ,|O|gh$s VirtualLab融合技术 3qfQlqJ&3 <t *3w ]{-ib:f~ 6%VRQ#g!
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