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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。 w0q.cj@nd 'K"V{
T:q!>"5 =hjff/
X 建模任务 4'RyD<K\ XcAx@CY9c 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。 xi
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eR$qw#%c* 1 }%vZE2 光源 j;WZ[g#t • 基模高斯光束 []}E-
V • 小发散度(半角div. 0.005 deg) g+bc4eU • 波长 488 nm >WVos 4 -hZlFAZi Littrow配置 :D\M.A D
C{l.a. • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 @!1o +x z'z_6]5 • 空气中反射的光栅方程: S8(Y+jgk;a 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 S%uwQ!=O8 h8iic • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: 2? 9*V19yu s{#rCc) • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): airg[dK 3x@t7B
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ecfw[4B` 系统构建模块-光源和组件 C2OBgM+ ]q~_ 5?9K%x'b Ro\ U T64 使用参数耦合 7jPPN Q"itV&d, OE[|1?3 SM;UNIRVE 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 _Vul9= Ac{"$P` 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。 4HG;v|Cp R~TzZ(Ah] `=TV4h4 .K%1{`.| 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 " iAwD8- Q"rQVO 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。 zmaf@T pbc<326X" lrrNyaFn n sW# 1阶反射探测器的定位(R1) moz*=a <vS3[( R1探测器定位步骤: E "9` TC[(mf:8 绕y轴旋转-2θ LGuK@^
$o}Ao@WkO 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 UaA1HZ1 &/wd_;d^A
Lh`B5 `_"F7Czn 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 EH1GdlhA PiQsVk \;#T.@c5 !C]2:+z-MF % )'#
d 位置自动配置 H 5\k`7R LKC^Y)6o 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 _TLB1T^/4 vT1StOx<V
d-k`DJ! 物理光学模拟结果(归一化) y@GqAN'DK[ Vd%%lv{v 7# !RX3
9$<1< 物理光学仿真结果 ) oypl+y 4 q-/R ]]"O)tWHj ?F=^&
v8 VirtualLab融合技术 k{Ad(S4J& - 2DvKW$ X>-|px$vy ,ICn]Pdz@
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