摘要
MQQiQ 2 U@|{RP 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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kX'1.<[ j6/ 3p|E 建模任务
L0UAS'hf KFAB 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。
}.NR+:0 3Nr8H.u&q
Kw(/#C:$ U>e@m? 光源 ,$}P<WZMu • 基模高斯
光束 L^RyJ;^c • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
01H3@0Q6 • 波长 488 nm
*#N%3:@T 1Lqs>* Littrow配置
J0@m
Ol >Eik>dQ a • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。
?TMo6SU PgB=<#9 • 空气中反射的光栅方程:
I4m)5G?O2 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
s<E_74q1 )09_CC!a • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成:
tK g%5;v '(+l77G • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角):
W;~^3Hz6 U,RIr8 G
mTZlrkT
_=UXNr8S 系统构建模块-光源和组件
d^ipf*aLC ovm*,La)g
L
nw+o} PA`b~Ct 使用参数耦合
bCd! ap+# tDy1Gh/c
m$QFtrvy 4z#CkT 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。
BzTm[`(h CrS[FM= +W 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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*'d5~dz= t,k9:p 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
um&N|5lHb SkvKzV.R; 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。
;wW6x Y]Su<tgX?
'?yZ,t q69a-5q 1阶反射探测器的定位(R1)
g=i|D(". Q{>9Dg R1探测器定位步骤:
2q2w o&uK 1;? L:A 绕y轴旋转-2θ
SB$~Btr
BOt\"N 沿着x方向移动探测器,ΔxR1
`q$DNOrS AuO%F
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xU@Z<d,k }pTw$B 沿着z方向移动探测器,ΔzR1
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*D4H; P# Hsp|<;Yg
.~b6wi&n 位置自动配置
em>CSBx }f6.eqBX4 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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%0d r9b`3yr=
;uba 物理光学
模拟结果(归一化)
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ORfA]I-u NA\,o;ka 物理光学仿真结果
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(\WePOy& .3ic%u;|D VirtualLab融合技术
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