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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。 !LMN[3M_ ^FmU_Q0
.~A*= B(a-k? 建模任务 tsOrt3 z}QwP~Z 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。 -&x2&WE' 94uNI8
E907fX[R~ ok^d@zI 光源 j`'`)3f • 基模高斯光束 x5`br.b • 小发散度(半角div. 0.005 deg) Mv544>: • 波长 488 nm ,j;m!V c .3ZXqpI; Littrow配置 ZX!r1*c
6 o./.Q9e7 • 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。 ~LJY6A@y <U5wB]] • 空气中反射的光栅方程:
Amr[wx 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 lt^\ WG*t::NN • 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: `g8E1-]l kIw`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): [${
QzO ,g-EW
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8^ 系统构建模块-光源和组件 {2/LRPT 2XTPBZNe ]-oJ[5cQ0v |b-9b& 使用参数耦合 !TZhQiorC [b%:.bjY bwVPtu` z,qRcO& 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 ] h-,o
R?e 5w %_$x 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。 \k;`}3uO Q~R
~xz bCref$| [A}rbD K 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 }I3gU L;gO;vO 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。 5MFxo63 xe7O/',pa= ]| N3eu q@b|F- 1阶反射探测器的定位(R1) +!QJTn"3 u@ jX+\ R1探测器定位步骤: lb'GXd % Hzrtlet 绕y轴旋转-2θ 3qY K_M^[
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t 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 f;/QJ qB)"qFa
/R>nr" c/B'jPt 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 jp $Z] :2njp% qwIa?!8o gp$Ucfu' XU+<?%u}z 位置自动配置 LL|7rS|o ?Ma~^0 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。 `ptj?6N- .{;Y'Zc14S
^Rx9w!pAN 物理光学模拟结果(归一化) m*$|GW9 ?<G]&EK~~] .uNQBBNv }I@L}f5N 物理光学仿真结果 9f\/\L &$`yo` %0? M?Jf p7:{^ VirtualLab融合技术 rDm'Z>nTf #Rg|BfV- j5
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