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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。 ?}RPnf 3 C{A
unKPqc%q=n f+!k:}K 建模任务 "UX/yLc3( @eJ6UML" 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。 :W^\ }UX4 Z_U4Yy'NNw
]f{3_M[ hT`fAn_ 光源 E/V_gci • 基模高斯光束 :
&bJMzB • 小发散度(半角div. 0.005 deg) ]!q>@b • 波长 488 nm EDT9O GXaPfC0-y Littrow配置 hCBre5 40%fOu,u` • 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。 p$=Z0p4%LL NX4G;+6 • 空气中反射的光栅方程: 2##;[ 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 GQ(*k)'a H +'6*akV • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: Yt[LIn-v: d.|*sZ&3p • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): nW)?cQ
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/!?b&N/d)
+T\<oj%}2 系统构建模块-光源和组件 u*f`\vs IR:GoD+ #_eXybUV yh2)Pc[ 使用参数耦合 R_D&"& 4a0Ud !Qcs Mw3$QRM !2Gua1z!CJ 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。 qV9}N-sS DIABR%0 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。 _@i-?Q cLEd-{x LC4VlfU wPEK5=\4Ob 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 jzJQ/ZFS Iprt
ZqiL 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。 IsmZEVuC [>N#61CV5 L3w.<h wz1nV} 1阶反射探测器的定位(R1) No"i6R+ p5jR;nOZ%l R1探测器定位步骤: X::@2{-@y
)ut$644R 绕y轴旋转-2θ j,Mbl"P
k-H6c 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 ]0&X[? ~5&B#Sm[G
oP`:NCj\9 Q7<Y5+ 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 T$`m!mQ4 `*cqT ;O1jf4y Ypl;jkHP v-N4&9)%9 位置自动配置 /lbj!\~ e`co:HO`# 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。 8o[gzW:Q)U V@]SKbK}wN
$@@ii+W}\ 物理光学模拟结果(归一化) CuK>1_Dq KTt+}-vP^ 3b\s;! Cu5_OJ 物理光学仿真结果 ^\g.iuE yKuZJXGVo $K+|bb W**[:n+ VirtualLab融合技术 i3mw.`7 c]Gs{V]\
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