摘要
>C-_Zv<!T\ N*SgP@Bt 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。
"{Be k< 28)TXRr-
&S3W/lQs PPqTmx5S 建模任务
z8j(SI;3 -oZac 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。
h/fCCfO, @\DD|o67
y{{EC# B![5+ 光源 fD~!t 8J • 基模高斯
光束 *QG3 Jz • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
PD}R7[".> • 波长 488 nm
psZeu*/r 1 :Yt2] Littrow配置
bSr 'ji 46zaxcY<! • 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。
87K)qsv8 FR}H$R7# • 空气中反射的光栅方程:
w}.'Tebu 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
i)2))C N-rmk • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成:
/,Rca1W ]hj1.V+ • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角):
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5|R2cc|"9
eCp| QSXE 系统构建模块-光源和组件
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UPKi/)C; lkfFAwnc 使用参数耦合
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\B2d(=~4 ~+#--BhV 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。
,w%oSlOu %;Z bQ9 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。
4*vas]
{%_j~
8'lhp2#h gOyY#]g 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
16QbB; ,GX~s5S8 在VirtualLab Fusion中旋转
光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。
<M,H9^l3 yb{Q, Dz
O4/n!HOb B#aH\$_U 1阶反射探测器的定位(R1)
cIr1"5POXK S7kT3zB R1探测器定位步骤:
EB>B,# sdf% 绕y轴旋转-2θ
hRr1#'&
ZCBPO~&hO' 沿着x方向移动探测器,ΔxR1
ay(!H~q_U kz0=GKic
^QAiySR`0 QP%kL*=8 沿着z方向移动探测器,ΔzR1
m`$>:B C6d]tLE
]&:b<]K3 PDIclIMS'F
mhk/>+hF 位置自动配置
Q)S>VDLA C,r`I/; 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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0HR|aqPo 物理光学
模拟结果(归一化)
VkpHzr[k 23-t$y]
C4{\@v}t :wU_-{>>2 物理光学仿真结果
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poD\C;o" j`R<90~/ VirtualLab融合技术
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