摘要
M3K+;-n^ qc|;qPj 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。
S&]+r< 2$yKa5SaX
n0 _:!]k^ k<ku5U1| 建模任务
{a `kPfP _ D1bR7 VirtualLab Fusion中的
参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。
g?A4C`l6iy o B_c6]K
"'94E,W @]6)j& 光源 kGc;j8>." • 基模高斯
光束 )K -@{v^| • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
=bded(3Z • 波长 488 nm
YTL [z:k} 7~C@x+1S/ Littrow配置
|iLeOztuE 3F5r3T6j} • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。
~bL(mq =R:3J"ly0 • 空气中反射的光栅方程:
7XT2d=)" 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
bd_U%0)pi1 !O@qqg(> • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成:
D*Siy; v[e$RH • 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):
m0paGG 3*CF !Y%
& oZI.Qeo
W!4GL>9m}A 系统构建模块-光源和组件
+I/7eIG?| YgQ_P4B;
dZ9[w kn ([_ls8 使用参数耦合
w?Nvm?_] pTOS}A[dh
"%D+_Yb'X (=CV")tF 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。
$f_;>f2N 6JmS9ho 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。
*1ekw#' 5Jp@n .
8~ .r/!wfy X4BDl 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
x/~V
ZO |08 tQ 在VirtualLab Fusion中旋转
光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。
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p
{b<p~3%+Hc r5(OH3 1阶反射探测器的定位(R1)
N1\u~%AT" !Lb9KDk R1探测器定位步骤:
U.crRrN Fq&@dxN3 绕y轴旋转-2θ
4M i*bN,
o83HR[ 沿着x方向移动探测器,ΔxR1
@0A0\2 rxI?|}4
FxKH?Rl NJz8ANpro$ 沿着z方向移动探测器,ΔzR1
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6`e!Q M86v
ZJP.-` U X@JDfn?A
rD%(*|Y"c 位置自动配置
NjdAfgA x,2+9CCU 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。
@>qzRo A>%fE 6FY
n~8-+$6OR 物理光学
模拟结果(归一化)
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d{9rEB? *Mg=IEu-6[ 物理光学仿真结果
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f>\?\! Zul]ekv VirtualLab融合技术
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