摘要
kR =sr/{ BT7{]2?&V 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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rA~f68h| yl[I'fX66 建模任务
S<Dbv? 6bm 7^e( 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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o1AbB?%= TgiZ
% G 光源 'D\X$^J^ • 基模高斯
光束 9q'9i9/3d • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
nI:M!j5s` • 波长 488 nm
*.W3V;K ^exU]5nvz Littrow配置
uw;Sfx,s Xa`Q;J"h • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。
PR8nJts W5 yE}\4_0I/ • 空气中反射的光栅方程:
gd;!1GNi] 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
\<{a=@_k9 ACRuDY • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成:
'Lu<2=a~ EI_-5Tt RD • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角):
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)eZK/>L&
k]m ~DVS 系统构建模块-光源和组件
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1K Vit{ kL8rqv^ 使用参数耦合
_3Eo{^ K(;qd Ir
)Zq'r L< 63l3WvoK 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。
E'x"EN g89@>?Mn 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。
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Q yqOtRk {4g'; 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
8~Kq"wrbu ;,77|]<XE 在VirtualLab Fusion中旋转
光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。
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\F|)w|v |=0vgwd"S 1阶反射探测器的定位(R1)
Skr(C5T
p9"dm{ R1探测器定位步骤:
V0;"Qa@q Bsa;, 绕y轴旋转-2θ
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jg]KE8( 沿着x方向移动探测器,ΔxR1
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,p|Q/M^ NjIPHM$g 沿着z方向移动探测器,ΔzR1
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(OiV IH 位置自动配置
wUaWF$~y f&<+45JI 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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