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摘要 -r-k_6QP |&RU/ a 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。 KXx32 b,~ "rx-_uK*
3AU;>D ^5 _lamn}(x0 建模任务 HZ'_r cv _f$^%?^ 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。 Vh_P/C+ < 1uZa
Zl^\Q=*s B} lvr-c# 光源 R}O_[ • 基模高斯光束 *MKO
I' • 小发散度(半角div. 0.005 deg) vN`klDJgW[ • 波长 488 nm vX/T3WV
LDPUD' Littrow配置 I}1NB3>^ #qK:J;Sn3 • 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。 G3Z)Z)N &5yVxL: • 空气中反射的光栅方程: KV(Q;~8"X 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 s.$3j$vT 8 y*qVc E • 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]zwl@sRX: h&KO<> • 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): ;lE%M ,J+}rPe"sf
Zy`m!]G]80
<3LbNFP 系统构建模块-光源和组件 PvPOU" =l+yA>t| 6 (]Dh;gC \NPmym_6J 使用参数耦合 }\B><E{G s~^5kgPA +S o4rA*9 Q'=x|K#xj 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。 d3\qKL!~ c2l@6<Ww 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。 |fK1/<sz# l9{hq/V CsGx@\jN La`N PY_:> 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 H#,W5EJzM >qnko9 V 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。 0X6YdW _2X ua3~iQj- LSL/ZvSP m*&]!mM"0G 1阶反射探测器的定位(R1) ]d$8f I|qo+u) R1探测器定位步骤: T(id^ w oB(?_No7 绕y轴旋转-2θ u^^[Q2LDU}
"L IF.) 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 rV ` #[d DX#Nf""Pw
Ag-(5: p|U?86t 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 +}Dw3;W}m *#,7d"6W5 R@1 xt@? s}vAS~~2L3 .s?L^Z^ 位置自动配置 &*M!lxDN T<n 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 X_q\S g ,0M_Bk"
6AAz 物理光学模拟结果(归一化) }|h# \$w 9}rS(/@
} X-bcQ@Oj LBw1g<& 物理光学仿真结果 (nQ^ xG~P+n7t5$ Snj'y,p[ u|\1hLXX VirtualLab融合技术 g|o,uD yb<fpM zVViLUwG `+]Qz =}
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