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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。 JnV$)EYi 6L'cD1pu
>Py; 6K ;cxYX/fJ 建模任务 ,Sghi&Ky <$,iYx 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。 %+xh nPvR
~sMn/T*fv Scxf5x- 光源 \'BKI; • 基模高斯光束 (J$JIPF • 小发散度(半角div. 0.005 deg) }yS"C fM • 波长 488 nm _S@s };29'_.."x Littrow配置 nb(#;3DQ \muyL? • 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。 q\d'}:kfu oV,>u5:B • 空气中反射的光栅方程: _aa3Qwx 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 78y4nRQ* ctH`71Y • 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: 1B,RRHXn6 LW ntZ. • 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): $].< / C0KP,JS&
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|F9/7 z\5+ 系统构建模块-光源和组件 m'z <d mbJ#-^}V {3
zq.e{ tUz!]P2BUO 使用参数耦合 pz.<5 S WYiI 1UxRN7 -`f JhQ| 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。 v<3i ~a ?Za1
b 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。 .CwMxuW 7}TjOWC
yZdM4` {IqbO>|"O_ 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 i#(T?=VPcy #UI@<0P) 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。 rw8db' 0Oe@0L%^3" mw?,oiT,) :mY(d6#A> 1阶反射探测器的定位(R1) \u",bMQF +4B>gS[ F R1探测器定位步骤: vIz~B2%x YujhpJ< 绕y轴旋转-2θ tw\/1wa.
"d%":F( 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 o`h F1*yp Eh8.S)E
l(%bdy J"I{0>@ 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 pkBmAJb@ Q]IpHNt[> ECU:3KH>MF 8 :Z3Q }$81FSKh 位置自动配置 :;)K>g,b f>l}y->-Ug 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。 8[2^`g &7JCPw
[ V/*{Z 物理光学模拟结果(归一化) Ko2{[%
4K)P Yk b^6Ooc/-k X;ijCZb3b 物理光学仿真结果 F7cv`i?2." wGLZzqgq v34XcA vSPkm)O0) VirtualLab融合技术 }3=]1jH6 Ol D]*=.cO ~/iE >g8Tl`P,iN
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