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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。 ,ZYPffu<* 6*1f -IbV
VeEa17g& lP4s"8E`h 建模任务 N.|zz)y D0_CDdW%7 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。 Dm?:j9o]g m1K4_a)^[
iu0'[ vytO8m%U 光源 wKpD++k • 基模高斯光束 h8k\~/iJ • 小发散度(半角div. 0.005 deg) 7^!iGhI]r • 波长 488 nm qs8^qn0A $WRRCB/A6 Littrow配置 /A>nsN?:] [\ 0>@j}Z • 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。 [Tvdchl OC 71IM`eL=ED • 空气中反射的光栅方程: >,Zn~8&Z 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 c<Ud[x. %<|<%~l& • 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: mU[ $E8}||d • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): J}bLp
Z U.Z5;E0:
Ew;AYZX
D2Q0p(#% 系统构建模块-光源和组件 -`X`Ff ))X"bFP!3 39pA:3iTd EIpz-"S 使用参数耦合
1=X1<@* H4wDF:n0H ;eW)&qzK }t|i1{%_ 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 T'Jl,)" Gy6x.GX 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 4qd(a)NdY ]XX>h~0 3:c6x kaw 8wkt9: 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 zlkW-rRkR R9K~b^` 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 }dU!PZ9N) '!MKZKer ZBQ @S =<TJ[,h
et 1阶反射探测器的定位(R1) so Lmr's .WBp!*4 R1探测器定位步骤: XrXW6s;Z z63y8 绕y轴旋转-2θ n0 V^/j}
[CAFh:o 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 8RVRfy,w <a+@4d;
4)XB3$< UQP>yuSx 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 ZP0D)@8 ]T.+(\I X<v1ES$ r&F
6ZCw 9.9B#? 位置自动配置 :/"5x S
C}@eA' 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。 hdmKD0 (bB"6
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e;|$nw- 物理光学模拟结果(归一化) &2ty++gC N&$ ,uhmO nuA
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