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摘要 2Ug_3ZuU d\qszYP[ 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。 `n6cpX5 fmYx
MZ%J
]Nd ~xG/ yPl 建模任务 7s%D(;W_Mo P:g!~&Q 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。 Ju>QQOxi| 9(fh+
`0ZH=*P 4(,.<# 光源 r Hq1%)B • 基模高斯光束 <
R"Y^]P= • 小发散度(半角div. 0.005 deg) D;JZ0." • 波长 488 nm MY{Kq;FvRP =X(N+(1~ Littrow配置 w5q6c%VZ 12i`82>; • 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。 Q:)4 ExS&fUn`C • 空气中反射的光栅方程: @mw1__? 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 2L^/\!V# BUZ74 • 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: $Ud9v 4 -0a3eg)Z* • 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): 7VfXE/ =_&,^h@'3e
)[Rwc#PA;
I!F&8B+| 系统构建模块-光源和组件 R;AcAJ; &2:WezDF 3K(/= Nj4r[5K 使用参数耦合 ;xq;c\N 0Runex[ bHq.3; oTk\r$4eb 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 FXk*zXn6 }#Up:o]A! 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 l ?b d&Av GQ
Flt_ 6jMc|he 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 ,P`:`XQ>_B 3I'7+?@@l 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 lx$Z/f k K/>,Eg GwgY{-|` -=
c&K& 1阶反射探测器的定位(R1) z__{6"^ uj}%S_9 R1探测器定位步骤: vzAY+EEx %N\45nYU: 绕y轴旋转-2θ 4EeVO5
0I)eYksh 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 REc90v2" M$v\7vBgO!
Q&$2F:4f& V
7 p{'C 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 *` - (eT9N_W G"J
8i|~ (<`>B UM1h[#?&V) 位置自动配置 \Pfm>$Ib= j0cB#M44 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。 $W;r S7b ktY
yqb$,$ 物理光学模拟结果(归一化) _B&;z $ 2zsDb'r n Fwg pT w$qdV,s 7 物理光学仿真结果 BMzS3;1_ fsKZ Q9X+H4`}y MA=gCG/JD VirtualLab融合技术 1b7 Q-elG y7b>>|C 93)1 BC%V<6JBu(
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