摘要
LyH8T'C~ 4(o: #9I 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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FY)v rM*yh Q:&,8h[ 建模任务
D|/Azy.[ pg1o@^OuL 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。
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l~!Tnp\M ;n$j?n+| 光源 A8&yB;T$y • 基模高斯
光束 %Rj:r!XB: • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
\Si@t{`O • 波长 488 nm
t_6sDr'. tuo'4%]i Littrow配置
m8,P-m D-\\L[ • 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。
E]WammX c GzWmXm • 空气中反射的光栅方程:
x tg3~/H 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
?vPw I 1fM=>Z • 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:
$'btfo4H $%ZEP>] • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角):
rQg7r>%Q 1,=U^W.G
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X[_w#Hwp- 系统构建模块-光源和组件
u`dWU}m) 3C 84b/A
(2(I|O# v^2K=f[nE 使用参数耦合
XmXp0b7 &1YAPxX
(`x6QiG! CT+pkNC 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。
^$f}s,09 jCqs^`- 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。
[_*% J@C8;]
XFeHkU`C s`GwRH<# 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
Sq8 `)$\ J7W]Str 在VirtualLab Fusion中旋转
光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。
YQe9g>G& +RQlMAB
%myg67u D@*<p h= 1阶反射探测器的定位(R1)
g+;m?VJ =Y#)c]` R1探测器定位步骤:
-twV?~f ;V`e%9. 绕y轴旋转-2θ
{%X /w'|
sYM3&ikyHI 沿着x方向移动探测器,ΔxR1
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W(a31d
W}#eQ|oCV :pj#t$:! 沿着z方向移动探测器,ΔzR1
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"- @{ ) n,}\;Bp
LnP={s 位置自动配置
~c~N _b f#}P>,TP 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。
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PB00\&6H 物理光学
模拟结果(归一化)
Q$Qs$ iV;X``S
{eA0I\c(C .<566g}VP 物理光学仿真结果
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eFS;+?bu |LA@guN VirtualLab融合技术
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