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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。 Kbb78S30 *s>BG1$<
4|`Bq}sjZf _+^ 2^TW 建模任务 0sh/|`\ }A:<%N VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 2d {y M(=( yGsz2T;w
bgK<pi)d /2HN>{F^Y 光源 \#>T~.Y7K • 基模高斯光束 3^Q]j^e4Ny • 小发散度(半角div. 0.005 deg) jOyvDY9\ • 波长 488 nm ]d]JXt?)i vUnRi=:| Littrow配置 PT5AA8F gt7VxZ • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 0^8)jpL$<9 C^z\([k0er • 空气中反射的光栅方程: |/| 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 [F[K^xYTlg *\o/q[ • 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: J-<^P5 G5,~Z&}YS • 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): |P.6< CY&
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B:\Uw|Mf 系统构建模块-光源和组件 /^ " 83?_ .?>5-od2 V&|!RxWK q,3;m[cA 使用参数耦合 S inl F>X-w+b4r N<L`c/ Jz! Z2c 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。 cf7v[ZZ} DS-fjH\ 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。 3F#+~^2 4A3nO<oMF )kJH5/ 0liR 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 U5]pi+r m"9XT)N 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。 $) 5Bf3P0 zj|/ CxV G8I Y# (LtkA|: 1阶反射探测器的定位(R1) K"V:<a O3.C:?;x R1探测器定位步骤: G3G6IP vwr74A.g0 绕y轴旋转-2θ "|m|E/Z-9
=D^TK-H 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 3},Zlu 3[XQR8o
poJg"R4 vLO&Lpv 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 dxj*Q "K Se!)n;?7Sw =_[Z W s(_+!d6 %k0EpJE% 位置自动配置 R1-k3;v^ $iM=4
3W 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 L;QY<b ?_`0G/xl
SLhEc 物理光学模拟结果(归一化) g8'DoHJ* jFerYv&K~ m/`IGT5J Be}$I_95\P 物理光学仿真结果 jvzBh-! zEw>SP1, A{<xc[w;p nVD Xj VirtualLab融合技术 d/7l efF {[(pWd%J -iCcoA 9zgNjjCl]
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