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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。 E(Gr0#8 Fd8hGj1
ukihx?5 >t#\&|9I 建模任务 " $)yB ?qT(3C9p VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 -c={+z " ;`j U_
GX38~pq A,<@m2 光源 yazZw}}; • 基模高斯光束 R^tcr)( • 小发散度(半角div. 0.005 deg) !~JWYY • 波长 488 nm JlIS0hnv j|4tiv> Littrow配置 +by| Zi1YZxF`Y • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。
8 +(c 1 2OC dG • 空气中反射的光栅方程: Sx&mv.?X 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 Qp+lJAY t2.juoI( • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: eH[y[~r X_?%A54z? • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): ?>?ZAr D_ ug-<QT
UK:M:9
<^sAY P| 系统构建模块-光源和组件 VjTAN= m X:bA5db Sip_~]hM e7|d=[kW 使用参数耦合 5f3!NeI ?h&l
tD ~UW{)]_jox Wa/geQE1< 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 6jtTT%>y >fwlg- 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 P:a*t[+ !Bncx`pl S41)l!+2 \S5V}!_ 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 O3}P07 HnK/A0jM 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 1eF@_Y^a! ]>*I) H)
a;yV#Y :|fl?{E 1阶反射探测器的定位(R1) KM@`YV_"g |{!Ns +' R1探测器定位步骤: q8tug=c >rRjm+vg 绕y轴旋转-2θ NIL^UN}
pfNThMf 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 >oB ? b@F_7P%
^CX,nj_( /gF]s_ 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 LA>dkPB '[xut1{ -KA4Inn]5 `F@f?*s: roL]v\tr 位置自动配置 6yi/YM ua!D-0 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 7TR'zW2W k0=|10bi
eb(m8vLR 物理光学模拟结果(归一化) H|x k${R` oRV]p #d$d&W~gE B##C{^5A` 物理光学仿真结果 !zF4 G,W Dt
(:u,% O]4W|WI3 ~F=#}6kg_ VirtualLab融合技术 [v~Uy$d\ R|6RI} EgCp:L{ mp muziH
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