摘要
Cx) N;x NXOvC!< 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。
L^s?EqLXS 4Im}!q5;:<
E}36 ;%>X+/.y0 建模任务
0icB2Jm:D} DAN"&& 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。
FNl^ lj`Y "tK3h3/Xv
u7p:6W bx" .<q ( 光源 Jju?v2y` • 基模高斯
光束 X5tV Xd • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
s, #$o3 • 波长 488 nm
M9yqJPS}B Z\?!&& Littrow配置
dt>!=<|k {5fq4AA6 • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。
brn>FFAwO lnxA/[`a • 空气中反射的光栅方程:
LR17ilaa' 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
5'0kf7 A_6Dol=J@ • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成:
O_SM! !, D>wo>,G • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角):
Qbj:^{`>( Gg7ZSB 7
Hp
fTuydU
NL ceBok 系统构建模块-光源和组件
cja-MljD Rn whkb&&
Y7yzM1?t m)<N:| 使用参数耦合
C2%Yr y A<g5:\3
abV,]x&.0 'ka"0~:NS{ 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。
Au?(_*/0 %x$mAOUv 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。
&cx]7:; t`4o&vsj=
]"1\z>Hg [
**F 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
yj`xOncE} PuU< 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。
gkv,Om <gr2k8m6$
uFi[50 ~_SVQ7P 1阶反射探测器的定位(R1)
n~&e>_;(. *WXqN!: R1探测器定位步骤:
Yf^/YLLS Z@:R'u2Lk 绕y轴旋转-2θ
V P4ToYc
O /4)aW3B 沿着x方向移动探测器,ΔxR1
7otqGE\2 B.[5N;c
KTu&R6| v{>9&o.J 沿着z方向移动探测器,ΔzR1
V=H}Ecd l_*:StyR+
}A_>J7w 27jZ~Bp$
e?b<-rL
位置自动配置
8"S?
Toqq 8 K>Ejr 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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\~q cYp 物理光学
模拟结果(归一化)
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3H47 vm(` =R\-mov$ 物理光学仿真结果
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/-)|dP kOuQR$9s VirtualLab融合技术
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