摘要
xP{m9_Qj AzW%+ LUD 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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(O<abB( oO}>i0ax* 建模任务
Y~}QJ+`? QDl)92z 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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P|yGx)'^P 7n$AkzO0 光源 ENpaaW@!Y • 基模高斯
光束 W=(MsuirO • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
CrT2#h 1# • 波长 488 nm
Ig='a"% }b<87#Nb9R Littrow配置
1@s^$fvW gA|!$EAM • 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。
"o~N42DLB% .) ?2)Fl • 空气中反射的光栅方程:
/"g[Ay 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
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{] _-YL!oP • 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:
]Sk#a-^~ |
3hT { • 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):
P((S2"D<4 KLj 4LOs
GC,vQ\
y_;]=hEL 系统构建模块-光源和组件
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P{:A9T\ #%9oQ6nO
&T5fH!?4 e@6RC bj 使用参数耦合
7/[TE ktkn2Twa/
[w+yQ7P &zaW"uy3T 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。
K*J4&5?/ A}
x_zt 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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Ew)n~!s 401/33yBJ 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
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WF OtrXYiKB
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。
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EN5G:hD VPq5xSc? 1阶反射探测器的定位(R1)
Rh05W_?Js n0>5'm%ES R1探测器定位步骤:
Q6e'0EIKC N{0+C?{_ 绕y轴旋转-2θ
Q 37V!
]x5(bnWx 沿着x方向移动探测器,ΔxR1
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i1 \(3Qqbw 沿着z方向移动探测器,ΔzR1
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(E P|!/mu]
Q8M:7#ySji 位置自动配置
Ah8^^h|TPJ r P<d[u 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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-E,{r[Sp 物理光学
模拟结果(归一化)
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=F!",a~ /S2p ``E+ 物理光学仿真结果
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|P[D2R} l{D,O?`Av VirtualLab融合技术
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