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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。 'dzbeTJD5 R*k;4*1u z-"P raP Rp:I&f$Hk/ 建模任务 W>&*.3{v Yy`A0v VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 CQ Ei(ty u$ o19n IeA/<'Us V,[[#a)y 光源 "qZTgCOY2 • 基模高斯光束 7`)RBhGB • 小发散度(半角div. 0.005 deg) {3K]Q= • 波长 488 nm loBW#> > hGB
o Littrow配置 I)r6*|mz %X%f0J • 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。 }"%mP 4]& gF293Ez • 空气中反射的光栅方程: d#ab"&$bv 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 [x`),3qD ^Mhh2v • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: ]z=dRq V@gG
x • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): f= }!c*l" JL u$UR4 ~qTChCXP XI`s M~' 系统构建模块-光源和组件 U!BZsVx QMX Klu0m~X@ 30s A\TZ 使用参数耦合 WigTNg4 :zO;E+s \]S)PDqR }~0}B[Rf 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。 o{hZjn- vYo~36 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。 8 QI+O` Zba<|C *lheF>^ rCA0c8 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 zpNt[F?~1 x%W~@_ 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。 m>!o
Yy_ GFnwj<V+{ PBL=P+ ~~p )_ 1阶反射探测器的定位(R1) /P/0\3TCi G#E8xA"{/ R1探测器定位步骤: !SLfAFcS cb. -AlqQ 绕y轴旋转-2θ =4!m]*y ^0(D2:E 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 sYk#XNH e%9zY{ABR% /7.//klN y^
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T^ 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 Dj0D.}`~ nVP|{M 9sv#TT5V yU~wZjw H>-{.E1bG 位置自动配置 E 429<LQI/ YCdtf7P=q 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。 ,kFp%qNj Wk
}}f|O0 @j(2tJ,w 物理光学模拟结果(归一化) br?pfs$U 1k$5'^]^9] F"'
(i `C^0YGO% 物理光学仿真结果 ]x'd0GH"] DTd qwe6pi cF"}}c1*M I%z,s{9p VirtualLab融合技术 Z:,`hW*A6 (7??5gjh 4i"fHVp8 =&: |a$C
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