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摘要 {OrE1WHB -yGm^EwP 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。 .@-]A bnu0*Zg>
(1j$*?iGA O>5 u5n 建模任务 P.Z<b:V! 4(GgaQFO? VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 1>x@1Mo+K -xIhN?r)
kQl cT"R _hL4@C 光源 6XK`=ss? • 基模高斯光束 HCkqh4 • 小发散度(半角div. 0.005 deg) G0Tc}_o<Y • 波长 488 nm /~cL L b\m(0/x Littrow配置 Z*)Y:tk)b "sX?wTag • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 P\6T4s '/gwC7*-& • 空气中反射的光栅方程: KqUSTR1e[ 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 T KL(97)< k:)u7A+ • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: :42;c:8 5 y"L`bl A9} • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): `4$Qv'X* A<CXd t+t
0QH3,Ps1C
1\{U<Oli 系统构建模块-光源和组件 R6Z}/ m L{%a4Ip T1!Gr!= y{I[}$k 使用参数耦合 $RNUr
\9A k+r9h'd o/9LK 9Y@?xn.\ 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 a:^Gr% EQOP?>mWx! 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 -Dq:Y,%q -hFyqIJW bKJ7vXC05 bKMR7&e.Ep 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 v;}`?@G C9Z\G 3 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 c[RLYu UK_aqB ^C)T M@+
=>ztB w\ 1阶反射探测器的定位(R1) >aC\_Mc !a&SB*%^I3 R1探测器定位步骤: J1Ki2I= V;hwAQbF 绕y轴旋转-2θ i@R$g~~-D
,ibPSN5Ca 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 ]baaOD$Z i Kk"j
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_](HKoS O][Nl^dl 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 3AQ>>) T~ oTD-+MZn 2
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O46~ 位置自动配置 Z'*Z@u3 /sT
^lf= 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。 ^g-t#O lD? L}jF#*Q%
1S(\2{Ylo 物理光学模拟结果(归一化) H1%[\X?= Jg|cvu-+ G>w?9:V} bA<AG* 物理光学仿真结果 o%WjJ~!zL ;64mf` }uI7\\S Z 5)_B,E:X VirtualLab融合技术 :IVk_[s E R]sDV Gkv~e?Kc~^ pPyvR;NJ
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