摘要
R5OP=Q 8
+l'l*< 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。
F6XrJ?JM 7L3:d7=MIW
?5'E P|< 'w//d
$+G_ 建模任务
SQ&nQzL $>^DkrOd VirtualLab Fusion中的
参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。
NMJX ` +I~`Ob
LB9D6,*t CVUA7eG+ 光源 *UL++/f • 基模高斯
光束 96G8B62 • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
WEy$SN+P • 波长 488 nm
O_=2{k~s0 y,&'nk} Littrow配置
DzZEn]+zt xib?XzxGo • 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。
Aw?i6d Yf1&"WW4 • 空气中反射的光栅方程:
E3..$x-/ 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
|w; hu] X=C*PWa7 • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成:
Qc4r?7S< ;IV • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角):
/Z3 Mlm{ 6gfn5G
Uk1|y\
P"-*'q,9 系统构建模块-光源和组件
Ygeg[S!7 eR1SPS1+
GK6/S_l%D+ 9j94]w2v 使用参数耦合
"Y'MuV'x h D5NX
da[=d*I. %<dvdIB 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。
UTWchh "rl(%~Op 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。
?Z^?A^; }$ ;-0
d 2Z
gWk?g^KJL |.#G G7F^S 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
4 H<. EKgY 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。
jmORKX+) fk*I}pDx
Yamu"# ~`Y!_ '(x 1阶反射探测器的定位(R1)
yf4I<v$y @5RbMf{ R1探测器定位步骤:
uqotVil, hr@kU x 绕y轴旋转-2θ
?2(52?cJ
\k4em{K 沿着x方向移动探测器,ΔxR1
nmo<t] g)Tr#
!{1;wC(b #}p@+rkg2 沿着z方向移动探测器,ΔzR1
| V:9 ][\ v:F_!Q
V?L8BRnV wo+b":
11^.oa+` 位置自动配置
8P?p oBS m>V 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。
]qd$rX A+=K<e
?S<`*O
+ 物理光学
模拟结果(归一化)
h}y]Pt? c4f3Dr'xw
%f?Z/Wn Yi?v|H<a 物理光学仿真结果
0f5c#/7C9 !AXt6z cZ
y3 "+4e pi|=3W VirtualLab融合技术
[C#H _y( XfQK
kol