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摘要 BgB0 "-G7eGQ 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\B?J `nc=@" 1
/L2.7`5 5CH8;sMK 建模任务 }b{7+ +
Ah p`!<yq2_ 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。 'c
>^Aai U0N6\+
q!Z{qt*`um
Mi}k>5VT 光源 f>Tn#OW • 基模高斯光束 uNqN &7g • 小发散度(半角div. 0.005 deg) ,WAJ&
'^ • 波长 488 nm /NuO>kQa 5)->.* G* Littrow配置 EQ"+G[j~x R[QBFL< • 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。 =t|,6Vp P#rS.CIh • 空气中反射的光栅方程: vJX0c\e 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 uOh o,$K=#Iv • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: )t2 eg1a: Ac}5, • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): BJp~/H`vd ajf(Ii\/
DJ1!Xuu
Su+[Q6oC@ 系统构建模块-光源和组件 /38XaKc{6 QQ %W3D@
Yq{R*HO }z2[w@M 使用参数耦合 Q4g69IE u!t<2`:h CWb*bw0
KvO5-g 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 J M;WCV%NM d9 l2mJzW 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 \9}DAM_ [&lH[:Y# "}S6a?]V &&zsUAkS 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 j&q%@%Gm RQ 8;_)% 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 E+$D$a ~CHVU3 0u
+_D8G m@",Zr`f= 1阶反射探测器的定位(R1) {9cjitl w=5<mw R1探测器定位步骤: P]2V~I/X 5!Ovd
O}g 绕y轴旋转-2θ %{?9#))
Tz&h[+ 6` 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 '*<I<? z; }-T,cA_H|
l]~IZTC Ue!yK 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 3KtJT&RuL -Q|]C{r s?
2ikJq .X:,]of 3`Xzp 位置自动配置 v^Rw9*w{ +fQJ#?N2n 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 wEQZ9?\ thE9fr/
eYevj[c; 物理光学模拟结果(归一化) %8xK BL]J KxWm63" 1Vs>G F
1l8jB\ 物理光学仿真结果 s@6Jz\<E @gw8r[ 20I/En pnXwE-c_ VirtualLab融合技术 jsP+,brO ')Y1cO ]<S{3F= #$}A$ sm
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