摘要
5;@2SY7, +:3s f%0 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。
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xV"~?vD
{RN-rF3w -unQ4G 建模任务
w* \JA+ s0m k<>z 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。
I{i6e'.jP 4ufT-&m};s
#_Z)2ESX c)Ne/E{!0 光源 !.{"Ttn;s • 基模高斯
光束 y7vA[us • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
>Z>sR0s7 • 波长 488 nm
:Q ?p^OC L KLLBrm: Littrow配置
{~`{bnx^]7 V3<#_:; • 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。
?{%"v\w Y-+JDrK • 空气中反射的光栅方程:
!NMiWG4R 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
Ctbc!<@o nh? JiH
{ • 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:
M_h8{ 7c83g2|% • 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):
VNwOD-b/] iL|5}x5\
hE7rnn{
xAr&sGMA 系统构建模块-光源和组件
O~|Y#T a H\A
U$WGe >, 8WpZ" 使用参数耦合
M7{_"9X{ j>G|Xv
0nZQ"{x ,I
H~ 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。
+1^L35\@ F{Oaxn 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。
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h:i FLS f ji<(}d~L* 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
<j1r6.E) i,rX.K}X 在VirtualLab Fusion中旋转
光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。
e.W <pI, 'n}]
c4.2o<(Xt O*%5P5'p"{ 1阶反射探测器的定位(R1)
Ii!{\p! 5> !N)pA R1探测器定位步骤:
lUdk^7:M n. vrq- 绕y轴旋转-2θ
u/V&1In
q2/kegAT 沿着x方向移动探测器,ΔxR1
qMw_`dC _na/&J6
(gIFuOGi> sQ+s3x1y 沿着z方向移动探测器,ΔzR1
Tj}%G 4'td6F
53>(2 _/[r YF>15{H
(\nEU! Y 位置自动配置
ab`9MJc; WJk3*$= 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。
n@6vCdk. u8gqWsvruM
s>%.bAxc 物理光学
模拟结果(归一化)
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@$nh6l>i ^^< C9 物理光学仿真结果
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cM vlk VirtualLab融合技术
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