摘要
lZ5 lmsCU w1-/U+0o 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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6@TGa%:G _h4{Sx 建模任务
72qbxPY13h URbu=U 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。
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$0C1';=^} 1>$fLbmkI 光源 -v *wT*I1 • 基模高斯
光束 Nj
Ng=q • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
8v7;{4^ • 波长 488 nm
V&x6ru# }VlX!/42 Littrow配置
d>z?JDt =FkU:q$ • 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。
DW^E46k)A '"{ IV • 空气中反射的光栅方程:
&[*F!=%8 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
fHek!Jv. >}`q4U6$ • 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:
v:c_q]z#B Hn%n>Bnl • 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):
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`wt*7~'=
?Xscc mN 系统构建模块-光源和组件
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eqK6`gHa6 |tC`rzo 使用参数耦合
`<>Emc8Z ZzA4iT=KO
`a}!t=~#w l$$N~F N 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。
b&BSigrvou f!;4-.p` 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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LFHV~>d q y1$(3t$ 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
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8F/]8_ \;
Io 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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J,ZvaF 3dG[dYj 1阶反射探测器的定位(R1)
1<RB} M $Yh7N5XH, R1探测器定位步骤:
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HOLz"! 绕y轴旋转-2θ
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]*a3J45 沿着x方向移动探测器,ΔxR1
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ydOJ^Yty j_ dCy 沿着z方向移动探测器,ΔzR1
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F+r3~T% 位置自动配置
Td%[ - J%c4-'l 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。
t(FIBf3 |T: 'G
t><AaYij_ 物理光学
模拟结果(归一化)
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r=YprVX ;`IZ&m$ 物理光学仿真结果
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.c~`{j} z>$AZ>t%J$ VirtualLab融合技术
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