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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。 '_/Bp4i ##V5-ZG{:
;Mpy#yIU. JMz;BAHT 建模任务 eZdu2.;< HsHB!mQV 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。 ]5$eAYq a8i]]1Blz
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24 )(5!:" 光源 3rcKzS7 • 基模高斯光束 .G)(0z("s • 小发散度(半角div. 0.005 deg) yLdVd
P • 波长 488 nm JA'h4AXk 0;:.B
j Littrow配置 75T7+:p @g$Gti • 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。 <p\6AnkMr %y|)=cm[ • 空气中反射的光栅方程: `^FGwx@ 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 RQ'H$r.7g jlBanGs? • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: O Vko+X` Mc%Nf$XQ • 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): xgNJ eQ L?Qg#YSd~
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Pp`*]Ib 系统构建模块-光源和组件 ""1^k2fj 2#<xAR 8-_QFgY 1!1beR] 使用参数耦合 l*kPOyB 3&[>u;Bp j|/]#@Yr 9v}G{mQ# 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。 ,>:;#2+og zSSB>D 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。 I-WhH>9 H*Kj3NgY +S R+x/?z LF~*^n> 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 f"9q^ \z$p%4`E@ 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 KTn}w:+B\ <0QH<4 1e>s{ NDs!a 1阶反射探测器的定位(R1) sp5eVAd HVP"A3}KC R1探测器定位步骤: &%s8L\? HE'2"t[a 绕y轴旋转-2θ -Y*bSP)\
L. EiO({W 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 <HJl2p N o4%y>d)
F6K4#t+9 t: IN,Kl4 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 AwTJJ0> )@L'wW <IC~GqXv A%^w^f 59!Fkd3 位置自动配置 .h&
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7~S&z 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 aS pWsT u6_@.a}
@EDs~ lPv 物理光学模拟结果(归一化) RgGyoZ qqu.EE s.x&LG GD:4"$)[o 物理光学仿真结果 n#:N;T;\a EloMe~a3 CXO2N1~(J e+j)~RBnu3 VirtualLab融合技术 >A<bBK# .%^]9/4 ]_8qn'7 L9@&2?k
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