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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。 ]jjHIFX f?W_/daP
Qco8m4n tnE), 建模任务 Y7BmW+ a`I
\19p] 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。 jl9hFubwW VkFMr8@|
>e>%AMzo[ >jz9o9?8 光源 2ci[L:U • 基模高斯光束 Np7+g`nG • 小发散度(半角div. 0.005 deg) `3g5n:"g\ • 波长 488 nm z;DNl#|!L f YSH]! Littrow配置 |P@N}P@ Uo?4o*} • 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。 z^vfha BMug7xl" • 空气中反射的光栅方程: PzOnS 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 9fm9xTL 1_WP\@O • 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: SSxp!E' (\ge7sE-oo • 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): +-C.E )pSA|Qt N
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h+=IxF4 系统构建模块-光源和组件 4_kY^"*#" rGQ2 ve EQN)y27poW 'Lq+ONX5 使用参数耦合 O uNPD q% ?Z2`8]-E fV@[S s_ t/ 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。 +5S>"KAUt0 ~m_{&,CA. 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。 O}>@G D=Q.Q 3~{I/ft )$RV) 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 ![;={d0 !KMl'kswe: 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 ((C|&$@M 58XZ]Mc0 E*O($tS !m^;wkrY 1阶反射探测器的定位(R1) l]4=W<N XwUa|"X6 R1探测器定位步骤: <l(n)|H1P 2TUV9Z 绕y轴旋转-2θ U$mDAi$
.u>[m. 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 rCwE$5
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4j~q,#$LW 4d\^ 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 $m;`O_-T Xf_#O'z 1^LdYO?g' _tJt
eDRY Mh*r)B~%[ 位置自动配置 a M9v 4^uSW&`;/ 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 r[4n2Mys X8VBs#tLE
0S^&A?$= 物理光学模拟结果(归一化) A+="0{P '{cSWa|
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xRe`Duy: 物理光学仿真结果 `0\Z*^> Sp492W+ "aOs#4N i+h*<){X VirtualLab融合技术 k?Z:=.YW V_:`K$ UB.1xcI 7Y9#y{v1
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