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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。 ~G|{qVO7A ZaEBdBv
|R_xY=z? J@u!S~&r 建模任务 |-SI(Khjk ~2, wI<Nz 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。 b&U5VA0=1 4wM$5
[T$$od[. S 2{ ?W 光源 ?z4uze1 • 基模高斯光束 a$+e8> • 小发散度(半角div. 0.005 deg) K'{ wncumQ • 波长 488 nm iTKG,$G yK @X^jf Littrow配置 ,M+h9_&0? EmBfiuX • 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。 Oy?iAQ+ :5q*46n • 空气中反射的光栅方程: Z3u""oM/ 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 *;\
K5 X*p:&=o • 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: eAenkUBz6, RY'\mt"W2 • 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): 4n.i<K8K[ Wb}0-U{S'
epY;1,;>
R&-W_v+ 系统构建模块-光源和组件 ;M(ehX
K{[Fa,]' `6l24_eKf !513rNO 使用参数耦合 XQ|j5] lw/
m0}it 9g^./k\8% < 8W:ij.` 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。 @Ig,_i\UY: ve_4@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。 "b+3 &i| [/2@=Uh- t g m{gR 7UEy L
}N 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 []]LyWk 9M-]~.O 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。 dT0z^SG 94>7-d 0ju wDd (x*2BEn| 1阶反射探测器的定位(R1) Y;F,GxR} N[?4yV2s R1探测器定位步骤: g275{2G9 fPuQ,J2= 绕y轴旋转-2θ -QHzf&D?
-iZ js 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 neMe<jr >Gu>T\jpe.
e715)_HD f~(^|~ZT 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 I$P7%} eC1c`@C: TlZlE^EE< ;lPhSkD 3kzG L 位置自动配置 5'}!v tGy%n[ \ 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。 u/{_0-+P ]H@uuPT!
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g_?.XZc[ 物理光学模拟结果(归一化) Ns7l-mb [>QsMUvak :r|P?;t( b|pNc'u:Cn 物理光学仿真结果 .dq.F#2B; V:$1o (h(ZL9! orN2(:Ct7 VirtualLab融合技术 5D@Q1 SEn8t"n 6b5{ K Qy\l+\gM
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