摘要
,3MHZPJ?k] q+<,FdG 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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)^4Ljb1 <&O*'
<6C 建模任务
mJ5%+.V q(hBqU 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。
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#r?[@aJ xw_$1
S 光源 @]}/vsI m • 基模高斯
光束 8'TIDu • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
dBovcc • 波长 488 nm
`nEqw/I eX}aa0 Littrow配置
A:z .H qJ)OH • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。
Ars*H,9>e
z-g6d ( • 空气中反射的光栅方程:
%_B2/~ 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
S# baOO ~OxFgKn23& • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成:
S*J\YcqSC 8Exky^OT| • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角):
q{b-2k 3W#E$^G_v
ev+H{5W8
vJVh%l+ 系统构建模块-光源和组件
3b_/QT5! =OPX9oG
~EXCYUp4v QV\af 使用参数耦合
JgKhrDx <u0}&/
k&f/f [cznhIvyO 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。
\b!E"I_^ `D=`xSEYl 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。
{+d)M }fo_"bs@
/4;A.r`; .;ofRx< 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
98?O[= v.>K
)%`# 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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YN<vOv J:ka@2>| 1阶反射探测器的定位(R1)
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{h/ R1探测器定位步骤:
5ZH3}B^L$ @)[8m8paV 绕y轴旋转-2θ
P{_%p<:V
~%M*@fm 沿着x方向移动探测器,ΔxR1
(aSuxl.Dq &N6[*7
Dr=$ }Y m}oR*<. 沿着z方向移动探测器,ΔzR1
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iD])E/
|_7k*:#q: ,RY;dX-#
'wMvO{}$ 位置自动配置
g.%} +5 T{`VUS/ 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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5jwv! L<n 物理光学
模拟结果(归一化)
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&=n/h5e0t& `^'fS@VA 物理光学仿真结果
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9wAJ VirtualLab融合技术
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