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摘要 (Fuu V{x| mAGD qz>f 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。 67&Q<`V1*q 0zT-]0
3`{;E{ GD
d'{qE6 建模任务 LklE,W z;2& d<h 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。 ?I?~BWu l;A '^
#>\SK `Npo|.?= 光源 ;-Os~81o? • 基模高斯光束 +l/kH9m • 小发散度(半角div. 0.005 deg) 9xq3>( • 波长 488 nm s-'~t#h N~IAm:G}[ Littrow配置 `v)'(R7){ &v1E)/q{Z • 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。 DbB<8$ HWB\}jcA6u • 空气中反射的光栅方程:
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mj 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 N%Y!{k5T7 !\d~9H%`B • 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: ^W%F?#ELN2 J%xUO1 • 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): k}E_1_S( ]+a~/
SSla^,MHef
4gev^/^^ 系统构建模块-光源和组件 /ar0K9`c =-/'$7R, cC/32SmY4 l/B+k 使用参数耦合 v@SHR0 Sw; kUJ 8(y%]#n .=<s@Sg,t 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 :k`Qj(7S yi~]}M 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 WHOy\j},V "fhQ{b$i z)v o lc~c=17 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 m;rr7{7X D4y!l~_,%M 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。 a JjUy% <&+jl($" 4|5;nxkGm8 NT5##XOB 1阶反射探测器的定位(R1) f_LXp$n !t~tIJ>6 R1探测器定位步骤: V9Mr&8{S4 us1$ 绕y轴旋转-2θ h@1/
J@<f* 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 fr04nl _yH">x<
J"GsdLG.- 5izpQ'> 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 j1->w8 -}sMOy` B:UPSX)A ZlE=P4`X: %x@bP6d[ 位置自动配置 3_boEYl0 R=,
pv' 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。 qBK68B) 83_mR*tGNp
3Rsrb 物理光学模拟结果(归一化) {g1R?W\LZ HGh)d` 8 v^Fu/Y >$CNR*}@ 物理光学仿真结果 a;U)#*(5|v a_[+id ;g+fY6 ?z-nY,'^uq VirtualLab融合技术 vR5X {c]dz7'? G)b:UJa" IN#/~[W
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