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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。 LH,]vuXh 5d%_Wb'
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!Fx)xj #g F2(iK6 建模任务 IL2e6b U{HyxZ|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。 \ hrBq^I (I>HWRH
$1b]xQ FoQ?U=er 光源 3>H2xh 3Y • 基模高斯光束 %7iUlO}}V • 小发散度(半角div. 0.005 deg) 0
-!?W • 波长 488 nm ?U}sQ;c$ E7k-pquvE Littrow配置 4P`PmQ=GQh YfV"_G.ad| • 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。 Av@&hD\ tN[St • 空气中反射的光栅方程: 3L?WTS6(u 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 ^8b~ZX sWp{Y. • 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: >-UD]?> %uh R'8" • 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): 0W;q!H[G |GJBwrL^0
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-6AOK<kfI 系统构建模块-光源和组件 2;dM:FHLhO ( P [t {vYo ])+Sc"g4k 使用参数耦合 X@i+&Nv"< FAH[5VDr% >oVc5} A"Tc^Ij 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。 3s3a> &*X3ch 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。 We[<BJo4 kqjxJ5 cZPbD;e: iSnIBs9\ 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 }K#iCby4 rd|@*^k 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。 (3)C_Z pA*D/P- ;:v]NZtc L#@l(8. 1阶反射探测器的定位(R1) P}ehNt*($ zyIza @V( R1探测器定位步骤: .t"n]X i gn-=##fT:i 绕y轴旋转-2θ *5ka.=Qs
Yt\E/*% 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 6^7)GCq [ c.|sW2/
-0=}|$H. =g{_^^n 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 U)&H.^@r$ q$e
T!'x O JZ!|J8? BsoFQw4$9 @t{{Q1 位置自动配置 AlPL;^Y_l 9'L1KQ 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。 ;`X`c O+CF/ipX/
eukX#0/^ 物理光学模拟结果(归一化) , V0iMq }'@tA")-) A"P\4 z{ Zimr 物理光学仿真结果 lW{I`r\] mSVX4XW< &F@tmM~ <MI$Nl VirtualLab融合技术 20SF<V hW*^1%1 /NPl2\ o. B1 jH.(
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