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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。 4uzMO < 3rB0H
I ^m r8@]|`j 建模任务 $&&E[JY jQzl!f1c3 VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 Nf^<pT[* E(j#R"
(w#t V* BGBHA"5fz 光源 HO['o{>BL • 基模高斯光束 xI1{Wo*2C} • 小发散度(半角div. 0.005 deg) y/y~<-|<@ • 波长 488 nm :^WF%X m)} 01N4 Littrow配置 njf\fw_ 9M;t4Um • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 Qw:!Rw,x >xabn*Kq • 空气中反射的光栅方程: r":anR( ; 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 +:uz=~mo` BH1h2OEe# • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: z,4mg6gt J6n>{iE • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): xsB0LUt .dk<?BI#H
k1q/L|')
m<hP"j 系统构建模块-光源和组件 m9oOH5@K~ EM*I%|n@m /V:9*C uD>= 使用参数耦合 :${tts2g Q0Ft.b VwE4:/7YN 0mujf 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。 d(o=)!p ![^pAEgx 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。 uy's eJ Zt!A!Afu zo(#tQ-'m OALNZKP 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 b/'c
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*"f C 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。 ~2"hh$ hr}f5Z)^v )pH+ibR RyJy%|\-S 1阶反射探测器的定位(R1) \~l_w
,Poo &)mZ~cPU3 R1探测器定位步骤: 9p qsr~ ZpVkgX4 绕y轴旋转-2θ ZOqS"3j! j
SlG v 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 Kd`(^ 'd+fGx7i
MqnUym N
$) G8 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 <bKtAf >#|%'Us cRVL1ne [j+:2@ I "AjYv4R 位置自动配置 IC0L&;En ;>v.(0FE6 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 {R!yw`#^B wQ/* f9
CJ\a7=*i 物理光学模拟结果(归一化) )x|;%.8FX7 NS[eQ_rT v_!6S|
s$R /!,c 物理光学仿真结果 l(?B0 G%erh}0~ H2s:M Sf*)Z3f VirtualLab融合技术 f8]sjeY ,-#MEr by@KdQow " CT}34l
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