摘要
qdy(C^(fa ES!e/l 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。
r73W.& 3s|:7
$=,pQ q +}1zw< 建模任务
SOX7 [mQ1r*[j 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。
+."|Y3a - f ^!R
h_ccE6]t v&(=^A\eN 光源 fVgN8b|&' • 基模高斯
光束 YlUh|sK7m • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
F-b]>3r • 波长 488 nm
nSh~mP 9_d#F'#F Littrow配置
f8SO:ihXL ]" e'z • 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。
cr<j<#(Z} ^&C/,,U • 空气中反射的光栅方程:
T
iL.py, 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
ZA. SX|m Cse`MP • 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:
ab2Cn|F ! [1aP, • 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):
*k; bkd4x P7zUf
[<{r~YFjWW
@[?ZwzY:9 系统构建模块-光源和组件
vf@j d}? !W8=\:D[
/n(0w` wu
eDedz\ 使用参数耦合
DBsoa0w C|Y[T{g?t
3M+rFB}tS /YUW)?o!^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。
ubfh4 <uS/8MP{ 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。
AZ4?N.X? 62,dFM7
uq-`1m} &y1iLk h ^ 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
spm)X-[1 %Vltc4QU 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。
6{^\7` T?f{.a)
&+@`Si= zj]
g^c; 1阶反射探测器的定位(R1)
Q:Pp'[ RK %z1^ R1探测器定位步骤:
xRgdU+,Mj axt;}8 绕y轴旋转-2θ
=bja\r{
IAGY-+8e 沿着x方向移动探测器,ΔxR1
2]9
2J 41d+z>a]
G1e_pszD{o 8@LWg d 沿着z方向移动探测器,ΔzR1
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EATVce]T <`=Kt[_BQ
T:'JA 位置自动配置
pO7OP"q1 :x[()J~N 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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Z]G#: 物理光学
模拟结果(归一化)
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Q>+rjN; ,D }Ka? 物理光学仿真结果
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S QgYt(/S VirtualLab融合技术
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