摘要
L*TPLS[lh kPt9(E] 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。
o"5Bg%H g3r4>SA
e;1n!_l\ F9DY\EI 建模任务
&/K:zWk3mx {U:c95#.!S 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。
q.s 2x0 II!Nr{A
/s91[n(d %y(oY 光源 q9GSUkb • 基模高斯
光束 ig
Mm.1> • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
mK!73<p_ • 波长 488 nm
O>YXvu wYxnKm~f Littrow配置
o)_;cCr)q ( Z-~Eh • 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。
>"^H"K/T K8,fw-S% • 空气中反射的光栅方程:
oLJP@J 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
U#=Q` i
#5rk(^t • 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:
3B }Oy$p ES~ykE • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角):
C]22 [v4 2=X\G~a
YQU#aOl
{1H3VSYq 系统构建模块-光源和组件
/RLeD P'^#I[G'
cN/8b0C 3GkVMYI 使用参数耦合
Za+26#g V~rF`1+5N
sq6|J])GgU %<x2=#0 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。
ifA{E}fRZP X@$x(Zc 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。
=d#3& R]p O2[uN@nY
DL&\iR (+'*_
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
[[{y?-U K1S)S8.EZ8 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。
-V
Rby 1b)^5U ;
Z-(V fp4 7r=BGoA2E 1阶反射探测器的定位(R1)
92}UP=RW! 1-.UkdZ} R1探测器定位步骤:
f_}FYeg &lg+uK 绕y轴旋转-2θ
Eeemy*U
FsrGI
(x? 沿着x方向移动探测器,ΔxR1
@/6cEiC+r\ &r\pQ};
fL[(;KcAa vas
沿着z方向移动探测器,ΔzR1
4%#C _pE9 b<UZDy N~
~`Q8)(y<#$ a=LjFpv/]
W (N@`^ 位置自动配置
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sWp]Zy 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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9o7E/wP 物理光学
模拟结果(归一化)
rf.w}B;V; Q>y2C8rnJ/
SooSOOAx[ Vw7NLTE}` 物理光学仿真结果
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n,eO6X 4 ]kC/b^~+m VirtualLab融合技术
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