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摘要 -3:x(^|:K r.zJ/Tk 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。 ZsYT&P2 R2[!h1nZ
}L*cP;m# *CXVA&? 建模任务 sFxciCpN -^7n+
QX 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。 ]qc2jut" 5=Y\d,SS"
h9J aG\B?pn- 光源 Z@`HFZJ • 基模高斯光束 qT L@N9 • 小发散度(半角div. 0.005 deg) $eBE pN • 波长 488 nm sWnU*Q b}r3x&) Littrow配置 ouUU(jj02 c8jq.y v • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 Au/n|15->C )Hy|K1 • 空气中反射的光栅方程: ];go?.*C 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 "2bCq]I0 I2'UC)
0 • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: AHR[i%3W W;C41>^?/ • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): Wz7jB6AWA `W8dayZt
[e'Ts#($A
)/9/p17:xu 系统构建模块-光源和组件 s0"1W"7vh ?o9g5Z Rj=xn(@d QY<2i-A 使用参数耦合 6(}8[i: ,tL<?6_ O(PG"c 9YpD\H` 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。 #SRGVa`x ( Qw"^lE3 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。 I%whM~M1+ RW|3d<Fj 3B|o BUcze\+ 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 9_F2nmEv jxr~cp?4 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。 kGMI
? eVDI7W:(Sn _S#uxgL< Hay`lA2@ 1阶反射探测器的定位(R1) ?8n`4yO0 B@l/'$G R1探测器定位步骤: ,!3G p/xxoU 绕y轴旋转-2θ u%S&EuX
TCFx+*fBd 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 AjK'P<:/ *O|Z[>
X/TuiKe PK5xnT: 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 ^~2GhveBV ".eD&oX{ ,.uPlnB_ V 3-5:z FMuM:%&J] 位置自动配置 jyf[O - n=n!Hn 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 tm(.a?p 2*5Z|
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[|\~-6"7N| 物理光学模拟结果(归一化) A_}F
e@6<mir[4 iU\WV 9Bl_t}0 物理光学仿真结果 l-"$a8jn2 pUWj,&t 7%9Sz5z w9h\J#f VirtualLab融合技术 w3c[t~R8 /z*?:* =)(o(bfSKr h84}lxT^]
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