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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。 (2S!$w% B`Or#G3ph
s/G5wRl< E8iadf49 建模任务 bpF@}#fT L\:YbS~] VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 O5TK&j )|Vg/S
8?j&{G or!D 光源 GrLM${G • 基模高斯光束 "`jZ(+ • 小发散度(半角div. 0.005 deg) BBU84s[ • 波长 488 nm K*Nb_|~ yToT7 X7F7 Littrow配置 HV*:<2P%D qN1e{T8u • 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。 GwMUIevO_ o^_W $4Fc • 空气中反射的光栅方程: f=_Bx2ub 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 M=\d_O#;Z 9!O+Ryy?\ • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: OP|.I._I UPVO~hB; • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): kKxL04 f>s#Ngvc
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>uyeI&z 系统构建模块-光源和组件 5&n988gC8 AF*ni~ l${Hgn+ de=5=>P7 使用参数耦合 M 5T=Fj86 ,<Grd5em. }j5R@I6P X|-v0 f
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。 f\x@ C)E T.R>xd`9
" 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。 >%n8W>^^4 j#LV7@H.e? m0%iw1OsH% c]%;^) 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 oN&rq6eN Y'<uZl^aX 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。 _ bXVg3oDt E !Oz|q #|{BGVp 1kvPiV=X> 1阶反射探测器的定位(R1) 3P+4S|@q(4 'uP'P# R1探测器定位步骤: Ad}-I%Ie r+[#%%}ea 绕y轴旋转-2θ -(/2_&"
]b0zkoD9< 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 IL+#ynC O:`GL1{ve?
;S=62_Un K)Df}fVOc 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 */%$6s~ `G"|MM>P 3i]"#wK oglXW8 Hl^aUp.c 位置自动配置 M&|sR+$^ P;)2*:--) 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。 S\!
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i63`B+L{ 物理光学模拟结果(归一化) ]Wy^VcqX oTq%wi6 _ 5}-)vsa` CbTf"pl 物理光学仿真结果 ALE808;| `!Ua ScM u4Y6B
]Q $:%*gY4~76 VirtualLab融合技术 !7:EE,W~ zVp[YOS&c jHkyF`<+ bjM-Hd/K
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