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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。 -6URM`y'j v99gI%TA'
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#A sA 建模任务 82S?@%}#J DrfOz#a0Uu 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]"3o,/]G &n_aMZ;
E8[{U8)[;5 K,uTO7Mk[ 光源 a
J%&Y5L • 基模高斯光束 [^rT: %Z • 小发散度(半角div. 0.005 deg) <Yzk]98W5. • 波长 488 nm k<aKT?Ek> ,/d
R Littrow配置 HgHhc&- E\3fL"lM • 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。 L/2{}l>D dKs^Dq • 空气中反射的光栅方程: -Wp69DP6q 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 6`/nA4S4. LaI( • 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: _/@VV5Mq X6+2~'*t • 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): pF)}< <C jwm2ZJW
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_R&}CP 系统构建模块-光源和组件 x$G u)S >Oary wYZ"fusT $D`~X` 使用参数耦合 [@SLt$9" XkB^.[B ]zGgx07d YeN /J.R 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。 q4].C|7 +-b:XeHSZ 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。 2_^{Vez@I U}H2!et&,) [iJU{W ',?9\xEB 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 @]*b$6tt q3+G 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。 PQla- 68m (%%E@ A=Au>"nAA Gp=X1 F 1阶反射探测器的定位(R1) HOWm""IkB x/nlIoT R1探测器定位步骤: NGl/F{< ]ne&`uO 绕y轴旋转-2θ zzf;3S?
'4gi*8Y 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 {@T8i^EI ("2ukHc
r 5!ie!5gE W)3IS&;P 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 ~ vD7BO` 44H#8kV 8&15kA */=5m] owClnp9K 位置自动配置 aGK =VN}r /*5t@_0fe 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。 y`"b%P)+T !olvP*c"
z^s40707x 物理光学模拟结果(归一化) I }AO_rtb gTz66a@i R[eQ}7;+ E?c)WA2iH 物理光学仿真结果 {}Y QB'} @\[UZVmBw \;0J6LBc y'(bp=Nq VirtualLab融合技术 .@0 i,7S :t
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