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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。 5+fLeC; csfgJ^ n
&d'Awvy0 hHDOWHWE 建模任务 >CkjUZu]& HI@syFaJM 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。 5aa<qtUjH o-o'z'9
Uo-`>7 J/3_C6UZ 光源 z~A]9|/61v • 基模高斯光束 sdS^e`S • 小发散度(半角div. 0.005 deg) pAk/Qxl3eo • 波长 488 nm JH8zF{? R<V!%rL;; Littrow配置 5^j45'%I r#6_]ep}<' • 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。 Iuh/I +[7 }mZwd_cK • 空气中反射的光栅方程: ek
N'k 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 2./3 \n2 !\g+8> • 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: xai4pF-? 3
zn W= • 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): L;od6<.*m WAn'kA
{?`al5Sz
5pn)yk~ 系统构建模块-光源和组件 ;m2<eS`o' V=1Bo~ }ZqW@- RW P<B0) 使用参数耦合 bz|
D-. sUYxT>R 6eokCc"o uWrQ&}@ 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。 )7:J[0ZiQ pn*3\ 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。 x=#VX\5k: A7c/N=Cp^ XQ*eP?OS{ U!m@DJj 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 F9*g= 3T&6opaF 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。 Xo*DvD PpsIhMq@ ci+tdMA LF0sH)e] 1阶反射探测器的定位(R1) Zec <m8~ eW>3XD4 R1探测器定位步骤: d9n?v)<v PoIl>c1MS 绕y轴旋转-2θ 7w1wr)qSB
.Udj@{ 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 (mlzg=szW `f'K@
WYc7aciJ %e@HZ"V 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 Y-0?a?q2Fr +,2Jzl'-
&ZTr
iS?42CV ;us%/kOR 位置自动配置 yObuWDA9 t5[[JD1V 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。 "l >Igm xW[ -n
B:Z_9,gj-N 物理光学模拟结果(归一化)
G"T',~ )Af~B'OUd *SO{\bu X=C1/4wU 物理光学仿真结果 M4WiT<|]R V#jWege [ 4;Ii
=~I-]4 VirtualLab融合技术 ?<*-j4v fo4.JyBk <x\7L2#p )z8!f}:De=
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