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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。 >[B[Q_}) G (Fi
>lxhXYp 62Yi1<kV@ 建模任务 %gDMz7$~ ~=i9]%g? VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 5
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LDHuf<`
7:t+ 光源 jD9^DzFx • 基模高斯光束 PvX>+y5 • 小发散度(半角div. 0.005 deg) b_@MoL@A! • 波长 488 nm
Lh0Pvq0C *j RNpB{)z Littrow配置
Mp9wYM* uG@Nubdwuy • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 _] veTAV .<j\"X( • 空气中反射的光栅方程: v)>R)bzqe 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 B$"CoLC7+ }2;~':Mklz • 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: `=8g%O|T &m_4# • 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): ;QQLYT gtWJR
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U~ QIO O 系统构建模块-光源和组件 mnswGvY ZG>I[V'p= {b~l[ {H{u[XR[z 使用参数耦合 ~#+ Hhc( #-kG\} Ew1>
m' #@Yw]@5M 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。 :it52*3= VJ;4~WgBz 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。 4`Qu+&4J W3K?K- FB3C'!'<) C;#vW FE 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 [=imF^=3Vb qB
PUB( 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。 jC7`_;>= %_N-~zZ1E NrPs :` T7_i:HU%
1阶反射探测器的定位(R1) /pni_-l* GF[onfQY7 R1探测器定位步骤: Y8YNRyc= gSS2)Sd} 绕y轴旋转-2θ .jW+\mIX
z/yNFY]i 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 WZ`u"t^2V ew8f7S[
z)N8#Y~vn :^7/+|}9p 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 53X H|Ap p\T.l<p >sk vg 6'+;5 M! ak]:ir`o 位置自动配置 Ao>] ~r0 GqB]^snh 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。 V4kt&61 8V$pdz| [
G`3/${ti 物理光学模拟结果(归一化) @X\-c2= :(gZ\q">k 8wJfGY L}r#KfIb 物理光学仿真结果 .=rS,Tpo $< &N# uEqL Dg i!5zHn VirtualLab融合技术 zyb>PEd. 0 ~2~^A#]\ dJ~AMol &|cg`m
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