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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。 8taaBM`: Z~P5SEg
5B@&]-'~ \GPWC}V\s 建模任务 ;>YJ}:r"\ 61wGIN2, 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。 {cG&l:-r 46$5f?Z
t(s']r b2:CFtH5 光源 Pu}2%P)p • 基模高斯光束 ,>e<mphM • 小发散度(半角div. 0.005 deg) ~>qcV=F^d, • 波长 488 nm YgVZq\AV" 7DT9\BT Littrow配置 L%=u&9DmU ThFI=K • 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。 OvQG%D}P= 6rR}qV,+{ • 空气中反射的光栅方程: RJSNniYr7 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 JZai{0se 7@06x+! • 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: `XI1,&Wp7 [dUW3}APV • 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): kkh#VGh" 1k;X*r#
t&-7AjS5
A2htD!3 系统构建模块-光源和组件 ZfIQ Fh> X4 xnr^ $ABW|r ?HU(0Vgn' 使用参数耦合 ga!t:O@w QCMt4`%'u W${0#qq _jP]ifu` 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。 _d,_&7 ]BX|G`CCc 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。 ^Z;5e@S [_CIN 3M/kfy i]YH"t8GY 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 @_0XK)pW @#;~_?$?C 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。 0(HUy`]> Sh=z W!htCwnkF kOeW,:&65 1阶反射探测器的定位(R1) ".~,(* Ptn0;GC R1探测器定位步骤: U H
`= O &;Cca 绕y轴旋转-2θ Qp]V~s(
Me2%X>; 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 '\=aSZVO S0du,A~
eY;XF.mF wNq#vn 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 FL9Dz4 f{G
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c7,p5[ N-y[2]J90 !CY:XQm 位置自动配置 yIA-+# r[ X8"4)IZ3 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。 V*}ft@GPD ?sk{(UN]
:tdN#m6& 物理光学模拟结果(归一化) J>TNyVaoQ -QN1=G4 +d>?aqI\A Uyj6Ij_Pj) 物理光学仿真结果 F}wy7s2i T]HeS( gE\&[;)DB 9$$dSN\& VirtualLab融合技术 C6Lc )%dxfwd6 x8
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