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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。 1*J#:|({(
h9L/.>CX
VyL|d^'f_ !`F^LXGA 建模任务 ;Q} H'Wg, jW!)5(B[A 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。 O:3DIT1#> |Zrkk>GW:
b5Pakz=jNM f.SmCgG 光源 =3Hv • 基模高斯光束 vswBK-w(Z • 小发散度(半角div. 0.005 deg) 2DbM48\E • 波长 488 nm gC qQ~lWZ bP ,_H Littrow配置 E)7ODRVbl :},/D*v • 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。 F"M$ "rC] nmrYB w> • 空气中反射的光栅方程: S0<m><|kl 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 Z6vm!#\ `Gp!Y • 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: ~
U,a?LR/ I!1nB\l • 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): *PVv=SU vz_ZXy9Z
`F<[\@\d5
:'LG%E:b 系统构建模块-光源和组件 \7Fkeo+ >av.pJ(> /Aq):T T ?hQ,'M2 使用参数耦合 sB,>4*Zd zUhJr$N$ ?w[M{ BsX#
~ 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。 C8 b%r|^# GCgpe(cQ 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。 }w)`)N %aszZP E0i_sB~T !cWnQRIt_F 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 =abth6#) r2*'5jk_ 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。 rpNe8"sh :tA|g O<x53MN^ UT9=S21 1阶反射探测器的定位(R1) cCj pQ S0ct;CS R1探测器定位步骤: e]+ [lq\p@ d[9NNm*htC 绕y轴旋转-2θ ^<e"OV
-0)So 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 a'v%bL;H~ nAp7X-t
UI4Xv 995^[c1o6 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 _5nQe
! A_t<SG5
+"]'h~W 3o'SY@'W ?ExfxR!~ 位置自动配置 Ccocv>=Q&J \4SFD3$& 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 '7F`qL\/#( Z6b3gV
iDO~G($C 物理光学模拟结果(归一化) DOXRU5uP3 Mdh(Mp(w NRKAEf_#w c3lfmTT6^ 物理光学仿真结果 B(MO!GNg= VmTk4?V4 \~ fxLhVJ"b VirtualLab融合技术 X/1Z9a+W qi7wr\XNW zYOPE 6E <MN+2^ed&
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