摘要
3D 4-Wo4 SG\6qE~ 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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8 v}\4/u
Xna58KF/ |2ImitN0 建模任务
=T!eyGE "`Q&s 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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Jlp nR#@ IC"Z.'Ph 光源 VOJA}$ • 基模高斯
光束 ;n,xu0/ • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
w1Txz4JqB • 波长 488 nm
iq^F?$gFk Ef @ Littrow配置
z@I'Ryalyc L:j3 • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。
wxJu=#!M [[$dPa9 • 空气中反射的光栅方程:
,>!%KYD/f 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
.jUM';
l 3 C{A • 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:
&R5zt]4d& ONVhB • 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):
xO[V>Ud ^XX_ qC'1
]A%]W ^G
+Jm~Um! 系统构建模块-光源和组件
t)|~8xpP D*&#}c,*
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g%~mt
v}LI-~M>U 使用参数耦合
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LS|S] `^ZhxFX
"%}24t% (/7b8)g 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。
j*\oK@ {oSdVRI 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。
dBw7l} 3{)!T;W d
fUMjLA|*I< % 2wr%*h 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
e@Mg9VwDc O^J=19Ri 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。
8eVy*h2:= 5^D094J|^
4VF4 8 8WE@ X)e 1阶反射探测器的定位(R1)
7KesfH? Mz6\T'rC R1探测器定位步骤:
STl8h}C H#i,Ve' 绕y轴旋转-2θ
Z`_x|cU?J
<Drm#2x!E 沿着x方向移动探测器,ΔxR1
0!-'4+" %QG3~b%
h
$K.DLqDt $l2`@ia" 沿着z方向移动探测器,ΔzR1
<6Y|vEo!N 15@2h
cLEd-{x LC4VlfU
#SKC>MGz 位置自动配置
?q7MbQw Iprt
ZqiL 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。
IsmZEVuC [>N#61CV5
#.rkvoB0N 物理光学
模拟结果(归一化)
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-:95ypi A_l\ij$Y 物理光学仿真结果
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vh.-9eD BTD_j&+( VirtualLab融合技术
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