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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。 }C=+Tn LiGECqWBa'
'auYmX 2j{T8F\] 建模任务 00Ye
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U 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。 ?xQm_
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<fgf L9- iWe'|Br 光源 {HVsRpNEf • 基模高斯光束 HMKogGTTo • 小发散度(半角div. 0.005 deg) S[&yO-=p6 • 波长 488 nm Je K0>< S1i~r+jf Littrow配置 kidv^`.H$w m^tf=O< • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 [zCKJR G*zhy!P • 空气中反射的光栅方程: UH5A;SrTqR 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 7Mh!@Rd_V "1Y DT-I" • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: B6!ni@$M8X {Sc*AE&Y • 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): dA(+02U/. iVM% ]\
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h{ EnS5~ 系统构建模块-光源和组件 3X`N~_+ +\cG{n* @Ps1. VY!A]S" 使用参数耦合 5^2P\y(? "@jYZm8 ? y[i6yN9 Z,,q mwd 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。 RAxp2uif ipRH.1= 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。 *Oh]I|? z&.F YGq} <M,=(p{ +3R/g@n 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 [ofZ1hB4 |7miT!y8 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。 lygv#s-T ;xu&%n[6@ #b;TjnC5{$ <EuS6Pg 1阶反射探测器的定位(R1) m{rsjdnA a#/~rNRY R1探测器定位步骤: ,#(k|Zztc N8{
8 a 绕y轴旋转-2θ mP./e8
l+^4y_ 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 ebf/cCh +,4u1`c|$
)JR& uNvdlY] 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 A+"'8%o9} $69d9g8-(! ByjgM` edfb7prfTl :LTjV"f 位置自动配置 GrM`\MIO S@WT;Q2Z 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 p{O@ts: Ap<j;s4`
*V@t]d$=# 物理光学模拟结果(归一化) 2-@z-XKn m]ALW0 *#o2b-[V >q1rdq 物理光学仿真结果 WWVQJ{,} -^$IjK-N {6>:=?7]R Tl-Ix&37 VirtualLab融合技术 7,R
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