摘要
]+AgXUrbOD M0uC0\'#P 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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[{rne2sA =&;}#A%m 建模任务
ny+_&l^R~( v|YJ2q?19 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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Sy34doAZ ~DK=&hCd! 光源 SCD;(I~4 • 基模高斯
光束 \!'K#%]9 • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
4fdO Ow • 波长 488 nm
;F>I+l_X %Z#[{yuFs Littrow配置
,koG*sn Hbz,3{o5 • 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。
yg@}j <x1H:8A • 空气中反射的光栅方程:
cjBHczkY 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
:X-\!w\ T
^z Mm • 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:
n(el =`BPGfCb • 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):
Xw9"wAj 9 kS;_(DB
jQ\/R~)O
ogKd}qTov 系统构建模块-光源和组件
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(n ),+u>Os&
"0l7%@z*)q STQ~mFs" 使用参数耦合
U-:_4[ W/I D8+:i
lIL{*q( |m>n4-5QL 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。
h2Jdcr#@FF ||sj*K 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。
r=pb7=M#LN oq }Q2[.b
xDBHnr}[ {uMqd-Uu 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
{V9}W< X~Vr} 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。
wa4(tM2 /2PsC*y
SB` "%6 s_ N]$3'[E 1阶反射探测器的定位(R1)
N?;5%pG
< * E3
c-- R1探测器定位步骤:
hFWK^]~ a )Y+?)=~ 绕y轴旋转-2θ
h 66X746
Sk,9<@ 沿着x方向移动探测器,ΔxR1
#5.L%F = g)G!
ZIrJ"*QO= b/Z0{38 沿着z方向移动探测器,ΔzR1
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,0Y5O?pu\ NQ(}rr'.
*!y.!v* 位置自动配置
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*<L4- 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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2x*C1
物理光学
模拟结果(归一化)
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Soa5TM UMJ>6Ko8 物理光学仿真结果
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{E~MqrX 7E9h!<5v VirtualLab融合技术
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