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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。 SA+d&H}Fc _2OuskL
dE [Ol h<Wg 3o 建模任务 =/9<(Tt%m o1k#."wHr 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。 KO&:06V{ -k{Jp/-D
@9vvR7{P oLS7`+b$ 光源 !M(:U,?B • 基模高斯光束 XWtiwf'K • 小发散度(半角div. 0.005 deg) 7Z0/(V.- • 波长 488 nm SF< [FM%1 \Y e%o}.{ Littrow配置 4SR(->@ J3=BE2L • 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。 $<OhGk- 5B*qbM • 空气中反射的光栅方程: m7m
\`; 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 E[?kGR[ )gXTRkmw • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: a$m_D!b~_ _-%d9@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 J#uQXZ Y<Q\d[3^F
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wmYvD< 系统构建模块-光源和组件 |$e:* 0S.?E.-&0 4seciz0? GN%(9N'W 使用参数耦合 #ElejQ|? FH*RU1Z J]fS({(\I Mr*|9h 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 _tj&Psp U3F3((EYJ 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 C) .2gQ
G f1Zt?= ;'3]{BGcU ]yLhJ_^ 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 D1Yh,P<CF\ N E=
w6 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 'msmXX@q lLCdmxbT `o
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s 1阶反射探测器的定位(R1) ~ E *d G V`k8j-*s R1探测器定位步骤: I7mG/ xo
WT*f 绕y轴旋转-2θ (F8AL6
xK;e\^v 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 2jA%[L9d^ YKs4{?vw
3k'.(P|F Gzm$OHbn 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 cOku1g8 A}G|Yfn =nVmthGw >&Fa(o;* rkYjq4Z@ 位置自动配置 B*@6xS[IL |Td5l? 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。 inF6M8
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daX*}Ix 物理光学模拟结果(归一化) - DL"-%X. np6HUH k^%_V|&W/( ',mW`ZN 物理光学仿真结果 Fu)Th|5GZ ax@H"d& hI~SAd
,#A 2F?kjg, VirtualLab融合技术 8(xw?|D7 /F~X,lm*~ ;nB2o-% _P5P(^/
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