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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。 T|TO }_x ?pzaG{
U,.![TP %Ijj=wW 建模任务 EEW_gFn 10U9ZC 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。 A\.GV1 ;I!MLI
cx0*X* k{Aj^O3gD 光源 Zp#v Hs • 基模高斯光束 xoR;=ph • 小发散度(半角div. 0.005 deg) ze]h..,]K • 波长 488 nm ~Onoe $A[< ziCHjqT Littrow配置
D N*t~Z3[ "l*`>5Nn9 • 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。 ?%y?rk < W!&vul5 • 空气中反射的光栅方程: O7 $hYk 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 5kz)5,KjM Mwr"~?\\ • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: (#E.`e1#6 go<W( ,O • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): fwRZ5`v< r'*}TM'8
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+@/"%9w 系统构建模块-光源和组件 jav#f{' mFZ?hOyP. k'5?M 4BKI-;v$ 使用参数耦合 byfJy^8G <N9[?g) 7[}xP#Z Os1>kwC 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。 BFOq8}fX2 w2'f/ 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。 6 jn3`D 3z&Fi;<+j <fFTY130: xsMBC
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 9BuSN*4 Oal3rb 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。 &mtJRfnu
#c66) qCnZhJ eXf22;Lz 1阶反射探测器的定位(R1) M!XsJ<jN/ vsl]92xI R1探测器定位步骤: 9^G/8<^^> u!W0P6 绕y轴旋转-2θ AQ[GO6$,%H
!_cg\KU# 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 jmFz51 2P@sn!*{1
4Q6mo/=H ^kB8F"X 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 PU1Qsb5 ~15N7=wCM 3skC$mpJHw Ot6aRk MfWyc_ 位置自动配置 S-|)QGxV6 LB a[:j2 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。 ?qWfup\S = < oBgD0k
ZP\-T*)l$ 物理光学模拟结果(归一化) -K3^BZHI K8UP,f2 ub\MlSr In<n&ib 物理光学仿真结果 0p}D(m2B +w{*Xk)4 n' q4 VYk!k3qS VirtualLab融合技术 283F)T\Rv /*X2c6<d 9E>|=d|(d KQg]0y
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