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摘要 myX&Z F_9 }WFI/W' 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。 P!f0&W #N`G2}1J
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9o%f:o AA^K/y 建模任务 6~0kb_td I ]o|mjvs 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。 \\:%++}J ,5Wu
akr2Os mB>0$l y 光源 5<*ES[S • 基模高斯光束 wg)Bx#>\L: • 小发散度(半角div. 0.005 deg) BZ.l[LMp • 波长 488 nm {~O4*2zg;K
\8C<nh Littrow配置 };rp25i LWqKSNE; • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 aE)1LP SPlt=*C#_ • 空气中反射的光栅方程: v=G*K11@ 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 `` g .yfp-n4H • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: /d|: rWJ5C\R
• 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): sS{Co8EJn 9O&gR46.
0/DO"pnL@
w?u3e+ 系统构建模块-光源和组件 s'N < REU&8J@k&? ;\A_-a_(# OHAU@*[lM 使用参数耦合 C;:=r:bth e?;c9]XO,o zMp vS rc )=gU~UV 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 y7h^_D+Ce L9e<hRZ$ 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。 /PSXuVtu5 -?#iPvk6 |)>+&
xk 36co'a4, 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 qZ>_{b0f EZiLXQd_ 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。 ;&|I/MVm cz/E ML|?H1m> B2$cY;LH 1阶反射探测器的定位(R1) .53 M! |;|r[aU R1探测器定位步骤: P4yUm(@ g?xXX
/Qe 绕y轴旋转-2θ S)ipkuj X
q,7W,<- 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 1l)j(,Zd* arR<!y7
gp$]0~[tO Ppl :_Of 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 Tw$tE: 0s//&'*Q ,<P"\W Lbrn8,G\ >3b<
Fq$ 位置自动配置 l v:GiA"X @^ta)Ev 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。 qF(i1# /,~]1&?}1
!!ZGNZ_ 物理光学模拟结果(归一化) vCt][WX( ex~"M&^ sF :pwI5^ ~~&Bp_9QXN 物理光学仿真结果 D0bpD rIB./, *B@#A4f" d,i4WKp VirtualLab融合技术 _&gO>G,uy @kDY c8 t9 .EWj eVq =ePwGm1:c
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