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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。 8TZNvN4u v{"$:Z
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0~Z>}( kqYWa`eE 建模任务 Wqy|Y*$qT &xo,49`! 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。 ^+^#KC8]W Fx*iAH\e
B>WAlmPA ;"$Wfy 光源 ) RS*MEgA • 基模高斯光束 '.r_6X$7Jt • 小发散度(半角div. 0.005 deg) }9<pLk • 波长 488 nm 9}p?h1NrY d`q<!qFZh Littrow配置 /-)\$T1d HKbyi~8N= • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 )HQ':ZE$ z'Atw"kA • 空气中反射的光栅方程: eme7y 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 xr}3vJ7 4t]ccqX*{ • 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: ]1hW/! ,c<&)6FU] • 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): 6e0tA ()F FD:3;nUY7
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k ! l\|~ 系统构建模块-光源和组件 .R'<v^H {Z0(V"Q r==d^ 2wLnRP`* 使用参数耦合 A?i
~*#wE #@FMH*?xX6 OGW,[k=2{ vy&'A$ H 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。 @yp#k> #t
N9#w[K{ 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。 n@|5PI"bx 0z&]imU ]!CMo+ oGt,^!V1 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 pGz 5!d B'}h6ZH 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。 U;
-2)+ :%G_<VAo! Nz/PAs7g6 w5fVug/;P 1阶反射探测器的定位(R1) m1bkY#\ U| NxY B)`~ R1探测器定位步骤: W]Bc7JM]T+ ]R%[cr 绕y轴旋转-2θ 8Of.n7{
nv$>iJ^~H 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 ^m0nInH ZHu"&&
bu0i# K0;caqE^ 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 7v'aw"~ 0?V{u`* rhff8C//' p>#sR4d> N+lhztYQ? 位置自动配置 Fnqj^5 To/6=$wto 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。 `JQw]\f4> gXJtk;
O>R@Xj)M 物理光学模拟结果(归一化) &t)$5\r U:r^4,Mz* 3+[; /(oxK>*F 物理光学仿真结果 Ms<v81z5T %CoO-1@C G VT|
fE pyUzHF0 VirtualLab融合技术 &/m0N\n?
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