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摘要 +7,8w f}^I=pS& 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。 I*EJHBsQ5 "\e:h|
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_ Yfmxn8V 4&Byl85q 建模任务 N_ UQ *HR+a#o 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。 O~V1Ywfq7^ QV7,G9
v=!YfAn ?hnx/z+uT 光源 bW53" `X • 基模高斯光束 3y99O
$EAc • 小发散度(半角div. 0.005 deg) \[yr=X • 波长 488 nm j~bAbOX12
Fh K&@@_ Littrow配置 axmsrjW# -."kq.m* • 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。 zDD4m`2 $B\ H • 空气中反射的光栅方程: cFK @3a 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 GcT;e5D F/>*Ifs • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: lwc5S`" ;B~P>n}}_] • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): (&jW}1D zJ+3g!
s=Df `
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$:sZ 系统构建模块-光源和组件 ^T:gb]i'Qa gxwo4., ldGojnS 7Y1GUIRa3 使用参数耦合 9Hd;353Q Q$~n/ ]dSK
wxk ?s?$d&h 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]xP$) P ZxFZvE 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 +`B'r
' b7HffO O !4WEk *RWm47 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 5+- I5HX|~ n2{SV 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 \ECu5L4 y+9h~,:A PFM'&;V ye%iDdf 1阶反射探测器的定位(R1) 9@K.cdRjQ d--'Rn5 R1探测器定位步骤: (u hd "
6?qDdVR~] 绕y轴旋转-2θ paW@\1Q
/*$hx @ih 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 BQ/PGY> kkS~4?-*
A(8n yHeEobvb 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 C3XmK}h /6KIl Pf<[|yu4? sbj";h=E rY0u|8.5Q 位置自动配置 ^B/9{0n' HfB@vw^ 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。 jjzA .8?(7 g5Z#xszj+
X[](Kj^`< 物理光学模拟结果(归一化) 4/e60jA B=Ym x2A9] 80pid[F f )Z%pgB 物理光学仿真结果 pZ(Fx&fy 'zZcn" +! \.uc06 $HJTj29/ VirtualLab融合技术 ;eL9{eF *\uM.m0$ B@y(. &a,OfSz
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