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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。 ^go3F{;4i u?rX:KkS
x<OVtAUB yY*(!^S 建模任务 Sx (E'?] m.\JO 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。 FUZuS!sJ |DPq~l(d
~3&hvm[IQ v T
@25 光源 5y] %Cu1.u • 基模高斯光束 g_!xD;0 • 小发散度(半角div. 0.005 deg) mxu !$wx • 波长 488 nm K r<UPr yqtaQ0F~ Littrow配置 g>#}(u!PH KfPgj • 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。 B9Wd
' T\ukJ25! • 空气中反射的光栅方程: kBnb9'.A1 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 .>~er?- Crl:v8 • 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: |/$954Hr#< +\u\BJ!LAJ • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): FQE(qltf, hs:iyr]@9
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eAqpP>9n 系统构建模块-光源和组件 }W(t>> O(9*VoD ?<5KLvG v :Bu)cy#/[ 使用参数耦合 e\f\CMb vA[7i*D{w M _lLP8W} !4<A|$mQ 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。 XW\
3t tx k7L4~W 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<nNBv3M c,M"a B@*!>R hN\sC9a1 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 Twr,O;*u= N3a ]!4Y\ 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。 <^'IC9D] R9D2cu,{ SQ]M"&\{y fF=tT C 1阶反射探测器的定位(R1) &.#dZ}J ne 3t|JZ R1探测器定位步骤: )q\6pO@ }odjaM}5Nc 绕y轴旋转-2θ AAKc8{
.3@Pz]\M#> 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 Z!jJ93A" 'z)cieFKP
@`Dh7Q 3H4T*&9;n 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 ,S@B[+VZ zwP*7u$CH <Lt"e8Z> x fA[T5<66 4cJ/XgX 位置自动配置 o]&P0 b C7}iwklcsa 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。 RzFxO =4U$9jo!;
IjQgmS~G 物理光学模拟结果(归一化) "?W8o[c+ x&m(h1h w\V<6_[vv. 9>vB,8 物理光学仿真结果 ?P#\CW (Kg)cc[B` A{T>Aac oR7f3';?6 VirtualLab融合技术 Ox)_7A =4&"fZ"v lL5* l,)To jZvIqR/
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