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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。 @'6S[zU 3U :YA&K(
v)wY !3O,DhH>MC 建模任务 @2-Hj~ WV5r$ 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。 ez{P-qB PmuEL@'^ U
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P_<,# *93l${' 光源 fU\k?'x_ • 基模高斯光束 h0'8NvalQ • 小发散度(半角div. 0.005 deg) 9;;]q?* • 波长 488 nm }[XB]Xf G~b`O20N Littrow配置 :mCw.Jz<h 5?#OR!N • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 FU [8:o62 # CP9^R S • 空气中反射的光栅方程: vWPM:1A 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 __oY:d(~ LS R_x$G+t • 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: Y3 Pz00x tal>b]B; • 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): M6o
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tT 系统构建模块-光源和组件 [RGC!}"mr nm{'HH-4 0{^l2?mgSb <=5,(a5g 使用参数耦合 E.zYi7YUKK K#m\qitb Xy3g(x] qY*%p 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。 46Y7HTwE 8o%<.] 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。 V{a}#J z<3}TD
]*kP> mlsvP%[f. 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 )sY$\^'WY MIk #60Ab 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。 eY6gb!5u $w";*">:0 rS,*s'G 4X(1 1阶反射探测器的定位(R1) j:de}!wc ~8Dd<4?F] R1探测器定位步骤: z Et6 pDq^W@Rq 绕y轴旋转-2θ b}EYNCw_7S
RpaA)R, 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 5sA>O2Rt> jiw`i
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b8h ~PH1|h6 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 w'5dk3$" K_<lO,[S $fj"* 6f5sIg ]
fwTi(4y 位置自动配置 7y)|^4X2 @Z=y'yc'y. 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。 9^C!,A{u4 =E6i1x%j
+^]PBMM1w 物理光学模拟结果(归一化) +gD)Yd -V<=`e 4<eJ J~yd]L> 物理光学仿真结果 8'g*}[ ]mJAKycE% CB{k;H 0F;(_2V- VirtualLab融合技术 40l#'< y; yrK--C8 Jz:W-o "#eNFCo7k
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