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摘要 ,a_F[uK Kj[X1X5 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。 :ie7HF I#(D.\P
`jY*0{ u@d`$]/>F 建模任务 $Yfm>4 q^}QwJw VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 /BC(O[P [
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51.! S J;+AG^U< 光源 y7M" Dr%t^ • 基模高斯光束 w
<zO • 小发散度(半角div. 0.005 deg) xR5jy|2JJ • 波长 488 nm 2^ 'X X$,#OR Littrow配置 #BK\cIr 3\eb:-B:@ • 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。 x#yL&+'?Mj <qH>[\ • 空气中反射的光栅方程: Qxj &IX 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 IQ$l!) vPuPSE%M • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: I^ W U(5(0r • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): b6!?K!imT cWIX!tc8
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CFD& -tED& 系统构建模块-光源和组件 W2h^ShG DmAMr=p ,ZjbbBZ k^gnOU ; 使用参数耦合 * bmdY=#7 R{S{N2+p( Q1V 4bmM j6Acd~y\2 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 Mj5=t:MI 7SYU^GD 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 Vf6lu)Zc1 88Yp0T<1 :pQZ)bF Uxx=$ 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 M`HXUA4 Vea>T^ 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。 h
&9Ld:p H@2JL.(k [>#?C*s Mvoi
1阶反射探测器的定位(R1) B&|F9Z6D R(@7$ R1探测器定位步骤: ]od]S8$5 5T}$+R0& 绕y轴旋转-2θ W|~Lmdzj
zllY$V&<! 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 ~=(?Z2UDA_ ]qL#/
?m#X";^V 2J rr;"r 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 4\<[y]pv fKIwdk%!- Zeyhr\T 7}(LO^,A P:t|'t 位置自动配置 ":?>6'*1 DIodQkF 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 q5:-?|jXJ 3nf+imAF
Lhu2;F\/ 物理光学模拟结果(归一化) ZN5\lon|Y
D:'|poH g;w4:k)U iyrUY 物理光学仿真结果 3(%hHM7DM sxJKu F>2t=r*9 K$(&Qx} VirtualLab融合技术 S(mJ;C p#'BV'0bl
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