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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。 #"TTI
vd0 FzNs >*
M*t{?o/t; D@!#79:) 建模任务 |n~-LH++ zX)uC< 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。 h'wI/Z_' l2$6ojpo
rtOXK4)]I "*?^'(yA@ 光源 ?-6oh~W< • 基模高斯光束 HogT#BMs • 小发散度(半角div. 0.005 deg) kMK-E<g • 波长 488 nm /S]<MS :] :q=1;c Littrow配置 3C5<MxtK
@dw0oRF • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 p6|0JBm 40mgB4I • 空气中反射的光栅方程: XO219 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 6tj+ yw2sK7 • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: IRD?.K]* W*N^G p@ • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角):
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Kk-A?ju@g 系统构建模块-光源和组件 V
D-,)f -FdhV%5] 8eQ 4[wJY Q/L:0ovR 使用参数耦合 F~4oPB K< !5&%
P b |h4aJv Q`'w)aV 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 r+ k5Bk' yKgA"NaM 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 p%ek)tT CB\E@u, Ar,B7-F! a}EO7tcg, 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 ZxLgV$U <S<@V?h 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。 '+JU(x{CCl [HLXWu3 @WEDXB 5Ay\s:hb[u 1阶反射探测器的定位(R1) h`;w/+/Zr OLg=kF[[ R1探测器定位步骤: #+>8gq^5 +a0q?$\ 绕y轴旋转-2θ TldqF BX
rI23e[ 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 `2.[8%6 ^Q0%_V,
L/t'|<m E>NRC\^@ 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 ^`?2g[AA w7+3?'L [Wf% iwB s"gNHp.oF 8&t3a+8l 位置自动配置 `o4alK\ cdY|z]B 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 P+K< /i DPqk~ KCM
"&lQ5]N.% 物理光学模拟结果(归一化) rY yB"| ,aq0Q<}~lc jJc:%h$|2 )i|0Ubn[| 物理光学仿真结果 u]RI,3Z 7.}Vvg#G F`))qCgg] \2]M&n GT VirtualLab融合技术 &![3{G"+>l M5\$+Tu Ww\M3Q`h ~*NG~Kn"s
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