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摘要 Mt)~:V+: P8!Vcy938 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。 x!bFbi#!" 9)l-5o:D
<lZyUd (:E_m|00; 建模任务 e:{v.C0ez Vnuz!
6. 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。 Py\xN STu!v5XY}-
i;xH aB<~T[H%h 光源 '1;Q'-/J • 基模高斯光束 p3 I{ • 小发散度(半角div. 0.005 deg) T[>h6d • 波长 488 nm |$Dt6{h ]O',Ei^ Littrow配置 6FG h=~{3, )hK5_]"lmj • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 A/RHb^N kCxmC<34 • 空气中反射的光栅方程: L
q8}z-? 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 4q[C'
J (:2:_FL • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: 8lI#D)} H,txbJ • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): @/H1}pM~ Xtbuy/8"1
aq~hl7MTj
:s+AIo6 系统构建模块-光源和组件 2NAGXWE
Tn2Z{.q$ JV(eHuw 7^'TU=ss_ 使用参数耦合 ZH/^``[. /A}3kTp @=`Dw/13 m9Gyjr'L 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。 v 2k/tT$t Z"'rc.>a 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。 ?{%P9I b>;>*'e J|_&3@r Dk|S`3 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 \+fP& '?t]iRCeI7 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。 !I]fNTv< #9}KC 9f ]Rohf WHX xr?=gY3E; 1阶反射探测器的定位(R1) " jn@S- PKT0Drv}c7 R1探测器定位步骤: cy*Td7)/ xb0hJ~e 绕y轴旋转-2θ _X;^'mqf~
Jx1oK 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 Ttn=VX{
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kU_bLC?>D cf1Ve\(YGI 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 $5yS`IqS yk!,{Q?<$ OJ8W'"`L& <%hSBDG!x Gv>,Ad
ka 位置自动配置 (FbqKx'uq u91;GBY 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。 "p.MJxH ZJsc ?*@
\ 物理光学模拟结果(归一化) Hq$AF rOyK==8/Fg 6hXL`A&}, 1lfkb1BM 物理光学仿真结果 af\>+7x93 -q&VV, hEsCOcEG \
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c,8) VirtualLab融合技术 LkMhS0?(T QUb#;L@okn \v9IbU*js )b"H]"
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