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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。 L{i,.aE/nO .=u8`,sO
ivi,/~L 7^3a296 建模任务 3r]m8Hp 5|pPzEA> 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。 4uSC> REaU=-m-
*It`<F| /Ayo78Pi 光源 E#T6rd P • 基模高斯光束 "T?hIX/p_ • 小发散度(半角div. 0.005 deg) $QbaPmHW • 波长 488 nm .]IidsgM cc
%m0p Littrow配置 VD).UdUn m%[Ul@!V • 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。 #+<"`}]N u6pfc'GG g • 空气中反射的光栅方程: =MP?aH
[ 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 !
,*4d $ Q^_*&},V • 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: i!U,qV1 #*"5F* • 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): lls-Nir% ;hcOD4or
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YgFmJ.1 系统构建模块-光源和组件
oRbG6Vv/ <Y9 L3O`[ %xH2jf <691pkX 使用参数耦合 7"iUyZ( )uJu.foE ]l~TI8gC eOdB<He36 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。 oOj7y>Nm "G+g(?N]j 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。 h>A~.. Q`Z=}^ ZjEc\{ s rda/ 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 ^@"EI|fsP j\o<r0I 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。 z3\WcW7| Hfw*\=p
n*Q~<`T Qel2OI `b 1阶反射探测器的定位(R1) LZ?z5U: .h0@Vs R1探测器定位步骤: *T+Bjj;w Wvg+5Q 绕y轴旋转-2θ vfn _Nq;
LMF@-j% 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 \@3B%RW0 p;P"mp\'
^^O @ [_ pel{ ;r 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 \bc ob8u LxcC5/@\~( ecZT|X4u [#}0) %O=U|tuc$ 位置自动配置 VN5UJ!$?J .d4L@{V 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 D #`o Ui^~A
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4]Z0; 物理光学模拟结果(归一化) }r+(Z.BHM \fk%^1XY !sJ*0 z;#DX15Rj 物理光学仿真结果 O/|,rAE sghQ!ux W$I^Ej}>$ Al0
i{.V VirtualLab融合技术 qt.G_fOz .:`+4n #D qVh!t" ;aY.CgX
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