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摘要 o$-8V:)6d m1[QD26 Littrow结构是单色器、光谱仪和谐振器中一种非常常用的定向闪耀光栅的方法,其目的是在衍射角等于入射角的情况下获得最高效率。显然,这种类型的系统对不同元件的位置非常敏感,此外,这些最佳位置十分依赖波长和光栅的周期。我们在这里提供了一个根据Littrow配置的光学装置,而且,通过一些编程,即使在波长或光栅周期的变化下,也能保持这些最佳位置。 )7i?8XiSZF '}rDmt~
VhW;=y>} vy"Lsr3 建模任务 QOF;j#H^ l[fNftT- VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 /e7'5#v !<YRocQY
}zobIfIF vSnb>z1 光源 5r+0^UAO:J • 基模高斯光束 f^%E]ki • 小发散度(半角div. 0.005 deg) ]nQ$:%HP • 波长 488 nm Qs?+vk?*h Z?X$8o^Z Littrow配置 @Op8^8$` ,jt098W • 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。 !}3`Pl.(r C`jP8"- • 空气中反射的光栅方程: T*{zL 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 c'|MC[^A 9e1 6 g • 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: rvmI
8 v :HgpZo+ • 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): mhVoz0%1X Gz6GU.IyQy
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$@Ay0GEI" 系统构建模块-光源和组件 qIqk@u a[$.B2U LQh\j|e9 sTA/2d 使用参数耦合 kCwTv:) jo |q,t m+m6"yE#_ NSgHO`gU8 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。 EU@mrm? x@Y2jM 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。 jF3!}*7, /SUV'J) O\LW
8\M H4m6H)KOG 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 k41la? :1lE98= 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。 xk*3,J6BK rqFs[1wr>R t@u\ 4bv 9V],X=y~ 1阶反射探测器的定位(R1) R_qo]WvR; 4'd{H
Rs R1探测器定位步骤: C}h@ El YEQW:r_h.S 绕y轴旋转-2θ %)/f; T6
Ij#a 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 TN
%"RL r$#G%FMv
l'W+^ tRy
D@} 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 pq[mM!;#v |g7h#F~ bNROXiX f)zg&Ib )RYnRC#O 位置自动配置 }K>HS\e @:7gHRJ! 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 +^J-'7Vt 99 !{[gOv
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UO 物理光学模拟结果(归一化) >$mSFJz5S s3M84w z ~}5Ml_J$,l .UrYF 0 物理光学仿真结果 A(n=kx ^2r}_AX ?nZ <? ~B&*7Q7 VirtualLab融合技术 @ >(u:. %;Z bQ9 4*vas]
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