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摘要 |Sy}d[VKsZ gogl[gHO 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。 KI^ q 5D ? ZC>`ca
.oW~:mY ~M|NzK_9 建模任务 `XFX`1 iGpK\oH 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。 j58Dki->. Y,p2eAss
`"-`D!U?$ j@!BOL~? 光源 !M#?kKj • 基模高斯光束 |sDG>Zq? • 小发散度(半角div. 0.005 deg) vgd}09y • 波长 488 nm bs4fyb 5+#?7J1 Littrow配置 g%KGF)+H q|de*~@-P • 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。 |>m# m*{S BHiw!S< • 空气中反射的光栅方程: 6jQ&dN{=qB 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 Y:#kel< MC[`<W)u • 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: y"%iD`{ !rN#PF> • 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): `:B w7.?zb !N
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/+wBnm 系统构建模块-光源和组件 K%.YNVHHC -X6\[I:+A E:LQ! ;NN(CKZ9A 使用参数耦合 T5X'D(\| 0|*UeM HCn]# Z1qATXXf 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。 Sj=69>m]5 a v|6r# 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。 V"D<)VVA n+A'XBHk N";dG 3 Wtzj;GJj 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 LbmB([p A(!ZZ9Wc 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。 8 MACbLY %RK\Hz2q3 GhfUCW% Bb2r95h}^ 1阶反射探测器的定位(R1) !xx>
lX5 6{,K7FL R1探测器定位步骤: JCU3\39} e*'|iuDrY 绕y轴旋转-2θ J=Y( *D7Q
fuIv,lDA 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 e8ig[:B>+ ZE3ysLkm
"a%ASy>?g 6XxG1]84 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 Kr}M>hF+| +8@`lDnr 7AFS)_w %?9r (& |?t8M9[Z 位置自动配置 K
{1ZaEH &4Iqm( 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。 1p"EE~v 2ZzD^:V[}
?M{6U[? 物理光学模拟结果(归一化) 6/WK((Fd Pk?%PB?Z SYW=L $rQFM[ 物理光学仿真结果 1&dsQ,VDl 8UY=}R2C UEYM;$_@4o {uQ)p= VirtualLab融合技术 _2Xu1q.6~5 {@F["YPxy Wj{Rp{}3 He_(JXTP
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