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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。 e_~fJ )x8;.@U
H1%[\X?= Jg|cvu-+ 建模任务 G>w?9:V} bA<AG* 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%WjJ~!zL ta4JWllf
}uI7\\S pba8=Z 光源 :IVk_[s • 基模高斯光束 E R]sDV • 小发散度(半角div. 0.005 deg) Gkv~e?Kc~^ • 波长 488 nm pPyvR;NJ 7{An@hNh Littrow配置 =0PRAc ?)'
2l6 • 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。 { 8f+h "\/^/vn? • 空气中反射的光栅方程: t`Y!"l 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 ~3bZ+*H> H\| ]!8w5Z • 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: hH1lgc x9)aBB • 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): ran^te^Ks( J}(6>iuQY?
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hr[B^?6 系统构建模块-光源和组件 a4T~\\,dZ> }{5mH: ,'C30 A*p ss`P QN 使用参数耦合 I%9bPQ xEVLE,*?> `s`C{|wv 3duG.iUlL 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。 fimb]C I|x ^Ue0mC7m 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。 o#xgrMB Z6Nj<2u2 ]^:hyOK aUW/1nQHa 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 tx0Go'{ o3n3URu\ 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。 dU]i-NF aqs%m ( v<;: 0 JBR[;
zM 1阶反射探测器的定位(R1) *me,(C }xDB ~k R1探测器定位步骤: I?a8h`WS+ "v(G7*2 绕y轴旋转-2θ @iU%`=ziz
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8!]: 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 ~->Hlxze'K PSTu /^
E@w[ LBiowd[ 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 ^
<qrM ! FNf>z+ GS\%mPZ 'nRp}s1^[ `gBD_0<T7 位置自动配置 8>UKIdp M@|w[ydQG 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。 zwK
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]o-Fi$h! 物理光学模拟结果(归一化) )`w=qCn1 Y 6W5d7`A JE0?@PI$ I-xwJi9?, 物理光学仿真结果 $v]T8|h ;}LJh8_ ezp<@'0ZT Bi]D{m9 VirtualLab融合技术 3&es]1b /H')~!Yz Fse['O~ osl=[pm
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