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摘要 9zyN8v2 @_Zx'mTI 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。 M9K).P= o^?{j*)g
IT(c'} h 3&:"*A2 建模任务
%\cC]<> z aF0nov 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。 >{S $0D q UnFEg
)9r%% # EVFfXv^ 光源 {yHfE, • 基模高斯光束 X$9QW3.M • 小发散度(半角div. 0.005 deg) IdxTo Mr • 波长 488 nm 2M?lgh4" pL@zZK0 Littrow配置 v+#j> ib_Gy77Os • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 =!^iiHF 1Ol]^'y7) • 空气中反射的光栅方程: !5j3gr~ 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 GZEonCk[& h'~-K` • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: *fSM' q; ~8(X@~Tn* • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): N o(f0g. w<Cmzkf
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V(u2{4gZ 系统构建模块-光源和组件 ]$*{< ib\[ ~rg N[bN"'U/1 $ud>Z;X=P 使用参数耦合 ]7kGHIJ| $
bNe0
1bg@[YN!; tR*W-% 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。 NP`s[ `^L<db^A 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。 6 ]PM!6 XDko{jEJ sBtG}Mo) Y@H,Lk 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 N!B Oq`#da CQ.4,S}6' 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。 0DB<hpC:5 R+K&<Rz ;b?+:L W}k?gg= 1阶反射探测器的定位(R1) 8EG8!,\I v*~%x R1探测器定位步骤: $&=;9=" (1SO;8k\ 绕y轴旋转-2θ ^la i!uZVa
C.eV|rc@T 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 fsJTwSI[" 62)lf2$1
.8qzU47E I^O:5x>[l 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 9U9c"'g :+
9Ft> y-<PsP-I )SL@>Cij CDW(qq-zD 位置自动配置 IEoR7: #4_O;]{' 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。 |<3Q+EB^ 3]`qnSYBv
\e:FmG 物理光学模拟结果(归一化) k[ffs} t6bWSz0 c+b:K H]i+o6 物理光学仿真结果 ;/";d]j ;8L+_YCa oa&US_ TtwJ,&b VirtualLab融合技术 0J:U\S <S8I"8{Mb e(n2+S#N TFJ{fLG
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