摘要
:w,#RcW l^k/Y
] 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。
a #`Y(R' MW |*Z{6* 
) Vf!U" g1 5~+;33N 建模任务
QW QJSz5 Q94Lq~?YF 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。
cF V[k'F [C^&iLX/F* 
zB68% nl)l:A+q8 光源 P P-U. • 基模高斯
光束 I<+i87= • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
=pk5'hBAi • 波长 488 nm
+5i~ }Q! rNN ,! Littrow配置
f`vu+nw n@te.,?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。
e2_p7
%y|L'C,ge" • 空气中反射的光栅方程：
j;yKL-ycB 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
$< da<}b IY"+hHt • 为了得到第一反射阶的衍射角，它等于入射角，光栅方程就变成：
/6{P
?)]pE k -!Jww • 因此，利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角)：
uA[c$tBe +4 g H=6 
f`K[oCfu 
{oftZ Xwf 系统构建模块-光源和组件
PJF1+I.%c# /~1Ew 
@L ,4JPk 5"9 '=LV~ 使用参数耦合
N Ca3")k <~teD[1k" 
j"r7M|Z+V =&t]R?
F 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。
&d ky_ H )}$]~
f4R 在这种情况下，光栅的旋转，以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0，另一个是1阶的R1，都是反射)将通过参数耦合自动确定。
2|A?9aE%0 S;^'Ek"Z. 
x8!uI)#tS ]%2y`Jrl^W 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
L_sDbAT~< q:MSV{k 在VirtualLab Fusion中旋转
光学系统中的一个元件时，默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。
_;mA(j 'm^]X3y* 
lBzfBmEB 0[ZB ^ 1阶反射探测器的定位(R1)
#b9V&/ln (Xl+Zi>\{ R1探测器定位步骤：
| Di7 ,$c cV4]Y(9 绕y轴旋转-2θ
RxE.t[ 
B|K^:LUk9 沿着x方向移动探测器，ΔxR1
tGJJ|mle> VDFs.;:s 
<Rfx`mn &3$FkU^F6 沿着z方向移动探测器，ΔzR1
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$It3}?>C' 位置自动配置
H X{K5 + n0QHrI f{ 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。
#T=e p0 Dkg^B@5Xr 
&$heW, 物理光学
模拟结果(归一化)
Qp9QS yMs} BtrMv6 
Rn*@)5 ! u;gGgQF 物理光学仿真结果
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M(1cf(<+ &2nICAN[ VirtualLab融合技术
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