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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。 < )dqv0= Md4hd#z
&DX&*Xq2 (Q_J{[F 建模任务 i;u#<y{E 8QYP\7}o 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。 A)2eo<ij4 B# >7;xy>
AG3iKk??T =N62 ){{ 光源 " vW4"R6 • 基模高斯光束 }de{- • 小发散度(半角div. 0.005 deg) }#u.Of`6" • 波长 488 nm @>r3=s.Q DLigpid Littrow配置 @O!BQ^'hk# |XDbf3^6 • 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。 Bb,l.w 7s2 l 3 • 空气中反射的光栅方程: <}\!FuC 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 6aw1 sew0n`d1 • 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: \jkMnS6FvL &V`~ z
e • 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): BHNcE*U}@?
{"RUiL^
n=z=%T6
pR3@loFQ`o 系统构建模块-光源和组件 rZij[6]Y^ o*fNY %nRz~3X|+v gB3Tz(! 使用参数耦合 T{A_]2
G Q7!";ol2 {RmN1'% jc$gy`,F 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 #nD]G#>e
O`;e^PhN 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 wWI1%#__|o U_&v|2o#3 j3Sz+kOf, |7pi9 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 \l_U+d,qq qg`8f? 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 W$>AK_Y} xJ);P. Izapx\GK9 6EX_IDb 1阶反射探测器的定位(R1) R5,ISD
+s [z2jR(+`U R1探测器定位步骤: /c&;WlE/n WZ A8D0[ 绕y轴旋转-2θ CJ~gE"
oEuV&m|yX 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 \FL`b{!+ N ,.K}uW
Rxf.@E k"L?("~ 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 &gr)U3w xoYaL Ec/-f`8 aANzL O$K?2- 位置自动配置 V6CRl&ZKO ;bMmJ>[l- 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 |4_[wX
r `J26Y"]P
\Wn0,%x2 物理光学模拟结果(归一化) TwT@_~IM ar%!h~ :&'[#%h8 y.6Yl**l 物理光学仿真结果 n a3st*3V_ a9sbB0q-K@ ?j:g. a+U q=J8SvSRl VirtualLab融合技术 u]uUm1Er YM`I&!n *;0Ods+IcY PX$_."WA
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