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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。 ~m[Gp;pL |fo#pwX
0#~k)>(7lR ZWKvz3Wt 建模任务 `$vf 9'\+ 7W>(T8K X\ VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 Uz%ynH A.~wgJDO
!=u=P9I zT93Sb 光源 pdjRakN • 基模高斯光束 Emw]` • 小发散度(半角div. 0.005 deg) 2#s8Dxt • 波长 488 nm 0-/@-qV\ n3$u9!|P Littrow配置 ;s8\F]K ?A-f_0<0 • 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。 imB/P M =,X*40= • 空气中反射的光栅方程: :NB.ib@* 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 "Jdi>{o8 p$` ^A • 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: :SY,;..3e $'yWg_( • 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): 3ug~m-_ ;j+*}|!
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AtxC(gm 1 系统构建模块-光源和组件 F)@zo/u5L RLcC>Z <&bBE"U4 1K'cT\aFm 使用参数耦合 ?a'EkZ.dB '$5d6?BC`3 uO1^nK ZP-9KA$" 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。 ,uO_C(G/i x'SIHV4M@Q 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。 I.`DBI#-f 6X$nZM|g, &%eM a>+m_]*JZ 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 GH&5m44 :^FH.6}x 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 dCLNZq h6 ngk:q5Tp @g*[}`8]y Y@qugQM> 1阶反射探测器的定位(R1) 2EO9IxIf R[TaP7n R1探测器定位步骤: "W_E!FP]r xn)F(P 0kv 绕y轴旋转-2θ +?{LLD*2e
=\\rk,F 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 Bx.hFEL =5:kV/p
3_T'0x\FP Oi{J}2U 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 NdRE,HWd?$ #jO2Zu2`} mxe\+j# 8:uh0 = \K/ulZo 位置自动配置 a
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-aLBAxy 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。 _^!C4?2! L3j
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物理光学模拟结果(归一化) &v9"lR=_k 0rif,{" D7c+/H@PF ^E%NYq_2l< 物理光学仿真结果 ?q0a^c?A^ brLu~]I +?5Vuc% @(."[O: VirtualLab融合技术 f<R
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