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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。 {%8=qJ3@ -hKtd3WbT
+\66; 7]s vb2aj!8_? 建模任务 ~c'R7E&Bfa 9S{?@*V 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。 J:2Su1"ODh 4(p,@e31
8zH/a
o[>p 光源 &$. x1$% • 基模高斯光束 ?v Z5 ^k • 小发散度(半角div. 0.005 deg) @v=A)L • 波长 488 nm 7.(vog"I) 0u8(*? Littrow配置 !Nno@SP@ 5h>t4 [~ • 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。 &>z}u&oF -0:B2B • 空气中反射的光栅方程: 'q*:+|" 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 UE/N-K)` 9p9-tJfH. • 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: ATf{;S} Q)ZkUmW • 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): x^JjoI2vf W'M\DKJ?
}{@RO./)[
0%5x&vx'S 系统构建模块-光源和组件 :@q9ll`6u *!x/ia9 b}jLI_R{
91bJ7% 使用参数耦合 0Z>oiBr4 0 ;ov^] m#(ve1E N>_d {=P 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。 ^Sz?c_<2P &)|3OJ'o 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。 b{Kw.?85 7<c&)No; 1">]w2je: /WIHG0D 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 G q
r(. blA]z!FU 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。 \ |9KOulr r.;(Kx/M hDs.4MZC` `)R@\@jt 1阶反射探测器的定位(R1) ~+Da`Wp #%g~fh R1探测器定位步骤: q7%eLJ xj!_]XJ^w 绕y轴旋转-2θ 5PlTf?Ao
6">jf #pE 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 e/h7x\Z -/#tQ~{gs
tr\Vr;zd 3fJwj}wL 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 WtTwY8HC zorTZ #5 x9NLJI21/ ^ok;<fJ 6'6@VB 位置自动配置 p
}bTI5 i>[1^~; 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。 l@om2|B :{tvAdMl7
Az2$\ 物理光学模拟结果(归一化) -zVa[& Th%1eLQ 9{bzxM _k@{>
?(a 物理光学仿真结果 5!*5mtI ^9UF
Pij" 41TB {P#&e>)v{ VirtualLab融合技术 )Oz( <vxw ZCMB]bL-e 5Ffz^;i EhybaRy;C
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