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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。 x+V;UD=mH $#4J^(I*:
U @Il:\I ^ <Z^3c>/ 建模任务 $}d| ~q\ =-M)2&~L~ 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。 4(aDi;x "w T-Od|T@[
zl>l.zJ |aiP7C 光源 1a#oJU • 基模高斯光束 q&IO9/[dk • 小发散度(半角div. 0.005 deg) 7w7mE • 波长 488 nm 1'5I]D
ec {}?;|&_ Littrow配置 o0- 7# 2 8ALvP}H • 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。 !B==cNq Ep%5wR • 空气中反射的光栅方程: ETP}mo 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 Z, Kbt I*e85wef • 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: @l9qH1
8uyUvSB • 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): e^g3J/aU $or?7 w>
^7`"wj14
%Z-^Bu8;y 系统构建模块-光源和组件 w=I'
CMRt ~L!*p0dS^ } d /5_X GS |sx 使用参数耦合 @Taj++ua 7<Fp3N 3 kJ6=T6s !FweXFl 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 e";r_J3w z`-?5-a]I 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 bS{7 *S `d#l o Sf>R7.lpP !dfc1 UjB 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 =
GirUW D `fEB,0j^ 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 \oF79 "|CzQ&e #n^P[Zw .s31D%N 1阶反射探测器的定位(R1) SCk2D!u :ho)3kB R1探测器定位步骤: )SZt If 7s_#X|A$ 绕y轴旋转-2θ X>mY`$!/
ReOp,A/y 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 "}UJ~ j). \^iPU 27H
27*u^N*z@ gnmKh>0@6o 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 <@FOqi{o{ O=}4?Xv |p J)w <,d .`0:y HlqvXt\ 位置自动配置 >N>WOLbb7( U'S}7gya 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。 \1'3--n hoI?,[@F
43pQFDWa 物理光学模拟结果(归一化) 5Qhu5~,K C.V")D= 7QP%Pny% {hB7F"S 物理光学仿真结果 cZKK\hf< `e]L.P_e? h)BRSs?v_D *@fR36 VirtualLab融合技术 ?)x>GB(9ZN !b0'd'xe x\r7q \B"5 Kp<
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