摘要
TSQhX~RN VGZ6 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。
W4vBf^eC yekRwo|
Euu
,mleM
#T"64%dX 建模任务
plXG[1;&G !01i%W' 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。
euZI`*0 ML=z<u+
{D,RU8& $?f]ZyZr. 光源 5f_7&NxT • 基模高斯
光束 %U?)?iZdL • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
@?a4i • 波长 488 nm
CQ> ]jQ,2 O<X
)p`,` Littrow配置
.bfST.OA &7Kb]Ti • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。
nh;y:Bi >{XScxaB` • 空气中反射的光栅方程:
J]\^QMX 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
o4~kX /qXzOd • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成:
EfKntrom[ kM`7EPk • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角):
ke6n/ h5` cL7C2wB`
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OjATSmZ@@ 系统构建模块-光源和组件
Efr3x{ j !.eAOuq
f{_)rsqf veO?k.u( 使用参数耦合
j@t{@Ke mz-N{ >k
**HrWM%?8o AT ymKJ 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。
vJThU$s- 5!h<b3u>] 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。
{(0Id ! XtzOFx/
{aIZFe}B EL +,jrU~ 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
w%2ziwgh ]bu9-X&T& 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。
JWWInuH iAHZ0Du
uMpl#N p ArX]L$D 1阶反射探测器的定位(R1)
H &fTh W0?JVtq0Z R1探测器定位步骤:
}5hZo%w[n dk:xnX% 绕y轴旋转-2θ
Om6Mmoqh
2-7Z(7G{ F 沿着x方向移动探测器,ΔxR1
Wl
TpX` RNe9h lr
-R8/`M8GbD s9 &)Fv-#V 沿着z方向移动探测器,ΔzR1
z L8J`W b~9`]+
xD^wTtT q|Fjm]AF
MYu`c[$jZ 位置自动配置
{83C,C- :mn(0
R~ 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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!G[f[u4Zg 物理光学
模拟结果(归一化)
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bw020@O* ?61L|vr 物理光学仿真结果
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Fr2kbQTg; [\a:4vDAbi VirtualLab融合技术
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