摘要
m*N8!1Ot N#"l82^H* 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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5|K[WvG@Co
F;}JSb" 建模任务
<f8j^ .udLMS/_ 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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U0:*?uA. _80L/92 光源 aEIz,^3 • 基模高斯
光束 $`/UG0rdC • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
ZCc23UwI • 波长 488 nm
tUc<ExvP, *PL&CDu=) Littrow配置
4* >j:1 {4Kvr4)4 • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。
NQ 6oyg@& GPhhg • 空气中反射的光栅方程:
3.BUWMD 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
'r%(,=L l/zv > • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成:
-k8sR1( [w@S/K[_| • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角):
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^tG,H@95
`:V'E>B 系统构建模块-光源和组件
z7`|N`$Z#s t^YtP3`?b
{%9@{Q'T.s :" !Z9l\@ 使用参数耦合
z|%Pi J, m+s*Io{Ip
ki@C}T5 Um4zI> 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。
2v4K3O60G }kvix{ 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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FVrB#Hw~ # M/n\em"X 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
*(q?O_3,b X coPkW 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。
8Z9>h:c1 s<!G2~T
>(igVaZ> e8xq`:4Y 1阶反射探测器的定位(R1)
S8/~'<out "ckK{kS4~ R1探测器定位步骤:
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2!V@ U.t][#<3 绕y轴旋转-2θ
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W&
0R/y7 沿着x方向移动探测器,ΔxR1
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eG dB4ifeT]
!10/M :AztHf?X 沿着z方向移动探测器,ΔzR1
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Y3:HQ0w`| BX[IWP\%
E#(e2Z= 位置自动配置
Q2m[XcnX
{q8|/{; 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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aQx6;PC 物理光学
模拟结果(归一化)
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W1"NKg~4 .p e3L7g 物理光学仿真结果
SQf[1}$ . n8;L_43U
MSM8wYcD V9"R8*@- VirtualLab融合技术
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