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摘要 ^liW*F"UY 7D 3-/_ v 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。 DNqC*IvuzM %WmTG }L)
p_JWklg^ H;tE= 建模任务 BjTgZ98J ^Ojg}'.Ygv 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。 6<5:m:KE (64es)B}"
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A#xFPYY{ JqYa~6 C 光源 |:2B )X • 基模高斯光束 i!RYrae • 小发散度(半角div. 0.005 deg) 9O Y ao • 波长 488 nm x7i<dg& eq&QWxiD* Littrow配置 K@Q%NK, cQBc6eAi • 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。 yUxz,36wZ ouFKqRs; • 空气中反射的光栅方程: j]R[;8g 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 <X& fs*x& 2@ZRz%(Oa& • 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: k:@N6K/$P^ 6zNWDUf • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): O?A% E
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vo&h6'i>7 系统构建模块-光源和组件 15' fU! ,Sy&?t}` e0Gs|c+6 !su773vo 使用参数耦合 OZ"76|H1` yA_ly < m9&%A0 jWh)bsqI! 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 Zp<#( OIu X*5N&AJ 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 f4+wP/n& W_3BL]^= ?gvu
E1 _RZ"WA^[ 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 !u
.n y>gw@+ 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 }? c%L8\ '}bmDb* T*8K.yw2 e#3RT8u# 1阶反射探测器的定位(R1) v.u 5% hH%fWB2( R1探测器定位步骤: +qT+iHa|n |Sua4~yL( 绕y轴旋转-2θ 8_S| 8RW(
^}wF^ _ 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 mh SknyqT KMQPA>w#
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A%v u!F\`Gfm_ 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 bz~aj}"` lB_X mI1t pQC|_T#u v'^}zO 8IBr#+0 位置自动配置 I'p+9H$ (pd~ 2!;C 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。 19!;0fe= .c__T{<)[
?cKTeGrS 物理光学模拟结果(归一化) 7-~)/7L :)tsz; 3Lq9pdM>2@ >lzXyT6x8 物理光学仿真结果 ?.lo[X<,* U0{)goN. nLv~)IQ}: u=vBjaN2_w VirtualLab融合技术 #e,TS`"eD (~E-=+R[$& GU/-L<g oayu*a.
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