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摘要 (A@~]N,U/ i6)7)^nG 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。 iv3=J
^o;f~6#17
A}./ ;[ /3( a'o[ 建模任务 ZjCT * qx Z %?:
CA 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。 d46PAA{' M}jF-z
"Q{)H8,E)x wOfx7D 光源 J`uO~W" • 基模高斯光束 kX0hRX • 小发散度(半角div. 0.005 deg) ED0Vlw+1 • 波长 488 nm "t[9EbFL Etv!:\\[ Littrow配置 N*vBu` CJn{tP • 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。 c,wYXnJ_t r8]y1
Om< • 空气中反射的光栅方程: U^AywE] 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 dp&8:jy O/Q7{5n • 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: g>L4N.ZH_v y;'yob • 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): .?<M$38fv >v
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H8$l }pOz
p }p@])}8 系统构建模块-光源和组件 mgODJ J(0E'o{ug >
T$M0&< 8ClOd<I 使用参数耦合 H<Ne\zAv QQ*`tmy {~L{FG)O 6"OwrJB 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。 f1Az|h D90.z"N\i9 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。 1KHFzx, ][gr(-6 8 nM=5L:d 2rzOh},RS 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 YI877T9> =hw&2c 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。 !Dc|g~km\ *VP-fyJp xJ&E2Bf 4lVvs(W? 1阶反射探测器的定位(R1) Bv=
?QJS6i'k R1探测器定位步骤: J*!_kg)>J &d%0[Ui` 绕y轴旋转-2θ z_;:6*l=:
B IW?/^ 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 b6]MJ0do ?KB+2]7m6
B_kjy=]O. B'AU~#d 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 s%6{X48vY^ iNlY\67sW P(Gv|Q@ cZb5h 9 E"/r*C+T 位置自动配置 tCF,KP? I:l/U-b7h 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。 VfV|fuW U8>M`e"D
Qm(KvL5 物理光学模拟结果(归一化) K6z)&< ;YfKG8(0 u/ Gk>F MsD@pa 物理光学仿真结果 \]Nt-3|`0 ii)DOq#2 c}-WK*v Xc}~_.] VirtualLab融合技术 2[V9`r8* VoGyjGt& j,Vir"-) [_X.Equ 文档信息 ([#4H3uO- \F; S
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