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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。 gaXKP1m^ =j{r95)|u
~ GW8|tw &9F(uk=X 建模任务 4%L-3Ij Om=*b#k 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。 `[zd 4]/i0\Vbam
=ap6IVR --9Z 光源 8${Yu • 基模高斯光束 r9d dVD • 小发散度(半角div. 0.005 deg) @ dF]X • 波长 488 nm {BlKVsQ $ZOKB9QccC Littrow配置 x6 c#[:R& Udh!%QP%[w • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 Y?>us OK^0,0kS3 • 空气中反射的光栅方程: 2og8VI 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 bG6<=^ IAJYD/Y&? • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: 7berkU0P 4:
<=%d • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): 6b8@6;&LI 0fd\R_"d.
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n[ 系统构建模块-光源和组件 mzX <! 2iM8V |_P- U5z}i^8a 使用参数耦合 OLdD3OI r4D6I, +L$,jZqS ",
:Ta| 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。 #Rkld v' 'C9H6)Zq) 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:qfB2tL)O 9A4h?/ XFg.Z+ # dWI.t1`i 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 r_kw "9 &z\]A,=Tc 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。 BI\+NGrB ^3-Wxn9& PZdYkbj N+vU@)_lC 1阶反射探测器的定位(R1) 7Pc0|Z/ ClH aR R1探测器定位步骤: g1uqsqYt ] _/d 绕y轴旋转-2θ B9Dh^9?L
/ h6(!-" 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 |m%M$^sZ} #c0
dZ
UEq;}4Bo ItTIU 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 a9E!2o+, )6?.; B X'&$wQ6,K k"P2J}4eO 9@yP;{Q 位置自动配置 {}3kla{ i;0`d0^ 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。 hG,gY;&[6 v}IP%84
F GOa!G 物理光学模拟结果(归一化) |7Q8WjCQ{m c=2e? ]
%*970 4:}`X 物理光学仿真结果 V=|^r? Ss u{Lj g[;iVX^1& ru`;cXa, VirtualLab融合技术 34C
^vBp s\&_Kbw]c Yf:utCvv lq@Vb{Z
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