摘要
f PDnkr ph3[}><6 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。
&&t4G }* 4}=]QQoE
#X|'RL($ r$0"Y-a 建模任务
>Y[{m $- ZpWG 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。
}_Jai4O D^f;dT;-
R%b,RH# sV{[~U,| 光源 RdvJA:;q • 基模高斯
光束 ]@Zj-n8 • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
uTn(fs)D • 波长 488 nm
OyTBgS G?a F"9qBl~ Littrow配置
&@{Ba~S B_@>HZ\& • 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。
A;{8\e yyBfLPXZ • 空气中反射的光栅方程:
Imi_}NB+ 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
m]&d TZV xe%+Yb] • 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:
.dl1sv
U qzmY]N+w| • 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):
JYKaF6bx8 191O(H
bJGT^N@
DBVe69/S 系统构建模块-光源和组件
$|sRj!F Ro?4tGn
.D>%- g$$uf[A-SL 使用参数耦合
V,&s$eQC `MEH/
Rl$NiY?2 ZJI|762, 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。
X0p=jBye~> M~P}80I 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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S
5C2 *f4|
27w]Q_C 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
gdHPi; ?hsOhUs(5 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。
Z]"ktb;+[ |67<h5Q1
R.+QK6B& :DQHb"( 1阶反射探测器的定位(R1)
-1Tws|4gc (hdP(U77 R1探测器定位步骤:
O"_FfwO
a glPOW 绕y轴旋转-2θ
3'*SSZmnOB
m
{wMzsQ 沿着x方向移动探测器,ΔxR1
Bd)Qz(>rw Q4q3M=0
H@5:x8 -F@Rpfrj_# 沿着z方向移动探测器,ΔzR1
c7P"1 zj"J~s;?
uppA`> C$
nT&06o
R:Z{,R+
位置自动配置
wD}[XE?S VO[s:e9L 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。
uu]<R@!J MQw{^6Z>1
C6:<.`iD87 物理光学
模拟结果(归一化)
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V5%B,.d: 3[aCy4O 物理光学仿真结果
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mgh,)=2cE( [6)`wi VirtualLab融合技术
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