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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。 ^I6GH?19>e   >A1;!kGE#  
  |&H(skF_    r#/Bz5Jb*  建模任务 Q#*Pjl    /SQ1i}%  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。 K"9V8x3Wg   "6o5x&H 
  o'p[G]NQ1o    )`
90*  光源 w}``2djR'W  • 基模高斯光束  ;>B06v  • 小发散度(半角div. 0.005 deg)  w1
tg7^(@  • 波长 488 nm pn4~?Aua0/    gD/% l[  Littrow配置 D^\2a;[AxA ,SSq4  • 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。 g=x1}nm    f)!7/+9>  • 空气中反射的光栅方程:
  W1p5F\	wt  其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 {Aq:Kh`&    ?FwjbG<  • 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:  ,{u'7p    RaLc}F)9  • 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): nwPU{4#l< :]^FTnO
 
  RT+_e 
  M[,G#GO  系统构建模块-光源和组件 /V)4B4    !x1ivP  bdkxCt    7.tEi}O&_g  使用参数耦合 2x dN0S    ,]|*~dd>G  bcC+af0L	    V-TWC@Y"  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。 lT~A~O    eFdN"8EW  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。 "=\@
a=    7H5t!yk|9  ?br 4	wl    S K7b]J>  0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 :T# "bY    x$Tf IFy  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。 'ai!6[|SD    F_C_K"[s  ;m cu(J    vQIN#;m4  1阶反射探测器的定位(R1) !E|k#c9    >*cg
K}!@  R1探测器定位步骤: 26<Wg7/,    	O)Mf/P'  绕y轴旋转-2θ Wx-vWWx*Q 
  @%sr#YqY  沿着x方向移动探测器,ΔxR1 KK4"H]!. 7JHS8C<]
 
  JOm6Zc    ?\$\YX%/p  沿着z方向移动探测器,ΔzR1  8}(ul    K JX@?1"  N"wp2w    U?d4	^  iu(+
N~   位置自动配置 <OC|z3na_    eq#x~O4  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。 zr5(nAl KGoHn6jM
 
  ]h6mJ{k  物理光学模拟结果(归一化) =ykOh_M    )mb RG9P  |ZnRr    ;c;n.o.)/#  物理光学仿真结果 x3++JG    78i"3Tm)w  #RA3 T[A /P3s.-sL  VirtualLab融合技术 @lnM%    +\ O[)\
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