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摘要 7r3CO<fb 2>.b~q@ 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。 Uv?^qe0= pi70^`@ 'B
ZJFF4($qN 8)s0$64Ra 建模任务 zSMM?g^T #u"@q< ) 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|'$3dB* 37IHn6r\
t0xE 'b [O-6v 光源 U7fNA7#x" • 基模高斯光束 '9qyf<MlY • 小发散度(半角div. 0.005 deg) 7Kj7or| • 波长 488 nm mJ[_q> d@8:f Littrow配置 gs.+|4dv B1I{@\z0G • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 PxWH)4 k^KpQ&n • 空气中反射的光栅方程: 2A*,9S|Y 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 2=<,#7zlJ -ciwIS9L
• 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: @^#
9N!Fj] VWYNq^<AT • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): >pol'= ?J+*i
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+?Q HSIQo
xrlyph5mE 系统构建模块-光源和组件 qauvwAMuX <Nloh+n= SN}3 1n*"C!q 使用参数耦合 5,O:"3>c K0@bh/i/^ hp7ni1V gC%$)4-: 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。 P3a]*> ., cF iTanu 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。 Dl\0xcE >$3 =yw% zT!.5qd ?}uvpB1} 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 *y+K{ fM1
31]Vo;D 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 HFYe@ 2r 2]x,joB n(n7"+B n"~K",~P 1阶反射探测器的定位(R1) E3x<o<v jrm^n_6}; R1探测器定位步骤: <I?f=[ fkk9&QB%( 绕y轴旋转-2θ od !s5f!
)1YGWr;ykS 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 R$it`0D4o @P=n{-pIW
hA`9[58/ sAK&^g 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 hbx+*KM _jVJkg)] nAsc^Yh f?@M"p@T -O@/S9]S) 位置自动配置 '1G0YfG}n ~jWpD7px 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。 mndEB!b 6Tq2WZ}<'
5mZ9rLn 物理光学模拟结果(归一化)
ILHn~d IC l`:-B'WM G+3uY25y Aq$o&t 物理光学仿真结果 09iD| $~ B\dhw@hM CF+:v(NL j{m{hVa VirtualLab融合技术 /sSif0I24 e.|t12)L " `K2vG`c "?Jf#
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