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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。 0p ZX _L' Kyq/o-
wLH[rwPr >t}0o$\?E 建模任务 n/-d56 m=%WA5c? 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。 /s^O M`5 {t<U:*n2
5oE!^bF? ]!04L}hy|P 光源 <Q?X'. • 基模高斯光束 CZ_ (IT7 • 小发散度(半角div. 0.005 deg) NhA_dskvo • 波长 488 nm 0=Z_5.T> I:%O`F Littrow配置 2x&mJ}o#k ,Q8)r0 c • 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。 or1D
6*' c_^-`7g • 空气中反射的光栅方程: w6[uM%fHG 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 ]
6rr;S eZ~ZWb, % • 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: ?-IjaDC} ]za1=~[ • 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): !`%3?}mv, []rg'9B2b
C@i4[g){
Ad:)5R o 系统构建模块-光源和组件
tMWsgK.B Q+UqLass -h<Rby 2qD80W<1 使用参数耦合 PI0[
_A %8oYS F&om^G'U >>C(y?g 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。 H%:~&_D sOBy)vq?\ 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。 Z@I.socA A<zSh}eh6 OK}+:Y ;8
D31OT 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 8UyYN$7V b{o%`B* 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 "`AIU}[_I vUXas*s4 tOK lCc L-lDvc?5c 1阶反射探测器的定位(R1) P]4C/UDS-~ {b^JH2,
R1探测器定位步骤: v<z%\`y {-(B 绕y轴旋转-2θ xxh(VQdg
M#Vl{ b 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 C1@6r%YD E}V8+f54S
vq~btc.p{& mG!Rh 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 NyTv~8A`) ?-P]m&nh| #lM :BO U[b$VZ} 4Y[uqn[ 位置自动配置 h<50jnH! p}j$p'D.RI 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。 i-'rS/R R&BbXSIDX
85<zl|ZD 物理光学模拟结果(归一化) IG1+_-H: %z&=A%'a 4
|E` u~,@Zg87 物理光学仿真结果 ~7tG%{t% VQ/<MY C
p2;-*D T=|oZ VirtualLab融合技术 :66xrw e5_:15%R\ p-H q\DP ,nJYYM
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