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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。 +Xk!)Ge5E* t30V_`eQ
?{V[bm V
RL6F2 >6 建模任务 i%iU_` RVe3@|9(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。 o2L/8q. xXtDGP
6pse@x? y[vjqfdmU 光源 )yk
LUse+ • 基模高斯光束 i
F Ab"VA • 小发散度(半角div. 0.005 deg) A`KTm( • 波长 488 nm V/Tp&+Z.c jZGmTtx Littrow配置 M;OYh C~B^sG@; • 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。 q$K~BgFzpZ 0M"E6z)9 • 空气中反射的光栅方程: 0=04:.%D 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 bCsQWsj^NW c-,/qn/ • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: L2N/DB'{ PHoW|K_e • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): 8LL);"$ ~(c<ioIf
0Z\fK>yw
lUrchLoDt 系统构建模块-光源和组件 3yQ(,k # ,SBL~JJ 0y(d|;': {5*5tCIt 使用参数耦合 k$zDofdfp 3,GSBiK3} 6Z3v]X +VJl#sc/; 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。 =3@^TW(j
QS!b]a3 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。 S7V;sR"V2 C][`Dk\D{ wL*z+>5 q>Y_I<;'g 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 umi#Se3& xKxWtZ0 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。 PW}Yts7p L%"&_v#a^ Yy&0b(m U `jJb) z3D 1阶反射探测器的定位(R1) i"-j:b:c< 9:P)@UF R1探测器定位步骤: cu
Nwv(P ,[A} 86 绕y轴旋转-2θ iVFnt!
sh0O~%]g 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 j"f]pzg& -V9Cx_]y
Y.-i ;Mmu 0^;{b^!( 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 C?zC|0 ioZ2J"s -wY6da*.W '0[l'Dt' 4kx#=MLt 位置自动配置 R (6Jvub"I #0weN% 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。 7UMsKE- p.zU9rID
ieObo foD 物理光学模拟结果(归一化) ~Su>^T(?- J?%Z7&/M> Y*4\K%e( r8@:Ko= a 物理光学仿真结果 2(UT;PSI Z";o{@p iXBc ~S $?0<rvGJ VirtualLab融合技术 _wm"v19 ~=}56yxl[ *@n%K,$v Xc'yz 2B
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