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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。 289@O-
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lP>}9^7I! +~O0e-d 建模任务 [C
PgfVz ;}!hgyq 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。 $M F
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7tOOruiC ;$|[z<1RdW 光源 ^goa$uxU • 基模高斯光束 Y}_J@&: • 小发散度(半角div. 0.005 deg) C WJGr:}& • 波长 488 nm j rX.e BlF]-dF\ Littrow配置 [|gh q {{b&l! • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 L-}>;M$Y) 2s{PE • 空气中反射的光栅方程: u~#QvA~] 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 cd8~y W+3ZuAP\n • 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: 9Foo8e G3{t{XkV • 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): SST1vzm! T:ye2yg
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FNpMu3Q 系统构建模块-光源和组件 :3k&[W* q=bW!.#? Vvuw gJX )3_I-Ia 使用参数耦合 z4f\0uQ G=lcKtMdg aa8xo5tIp i)nb^ 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。 #%CbZw@hJ9 ^dB~#A1 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。 I^iJ^Z]vx yc.Vm[! }."3&u't ?CB*MWjd 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 7^|oO~x6 acuch 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。 /+\m7IS mQmn &:R cE}R7,y 2@``=0z 1阶反射探测器的定位(R1) RZm}%6##ZC t^0^He$Ot R1探测器定位步骤: >
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<in/ "(y",!U@ 绕y轴旋转-2θ >C"f'!oM,j
ZhqrN]x 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 zk8 o[4 k0IW,z%
%c%0pGn8- y2k'^zE 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 V5y8VT=I
3w9j~s ,-PzUR4_Kj ;Ee!vqD2 T9r"vw 位置自动配置 `oP<mLxle
%"GF+ 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 %,$Ms?,n` "0o1M\6Z
a.+2h%b 物理光学模拟结果(归一化) -<kl d+
'Eds0"3 " , c1z\ >$,A [|R 物理光学仿真结果 =a>a A Z 5Hvg%g-c f}q4~NPn- |4uH VirtualLab融合技术 ( lbF/F>v 1@Dp<Q y6.}h9~ lqFDX
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