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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。 jRxzZt4 oUB9)C~
#q8/=,3EG lE3&8~2 建模任务 {fMo#`9= |WW'qg]Uu 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。 l
s%'\} =q[ynZ8O\w
M->#WGl\B z]j_,3Hff 光源 ?S.LGc • 基模高斯光束 zoj
w^%W • 小发散度(半角div. 0.005 deg) N<QLvZh • 波长 488 nm Ef=4yH?\j @"m+9ZY Littrow配置 x( rl|o 51'V[tI;8 • 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。 F0'8n6zj " pL5j • 空气中反射的光栅方程: }RQ'aeVl( 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 xww\L
&y CC]q\%y-_ • 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: uFaT~ 4 q2M%AvR • 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): \]Rmq_O B*fBb.Z
4hUUQ;xj
%}{.U 系统构建模块-光源和组件 fg
GTm: C 6d#+ ^L'<%_#. ]K<7A!+@@p 使用参数耦合 ##U/Wa3 1c`Yn:H^ mQ\oR| yRz l} 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。 Ljk0K3Q6> 4rD&Lg' 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。 ~Yg+bwh ^k!u QtOT'<2t] MA v-# 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 ,km`-6.2? -i4hJC!3 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。 ~P9^4 bbWW|PtWwP &9xcP.3 7[8d-Sf24{ 1阶反射探测器的定位(R1) >P2QL>P a1ai?}, R1探测器定位步骤: |tO.@+[uqP lV?OYS|4i 绕y轴旋转-2θ
--TY[b
K Z0%J5 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 JwUz4 g+=f=5I3
7] 17?s]t, wodff_l 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 MUp{2_RA Gdlx0i ae]
hCWK u~27\oj, $PTl{ 位置自动配置
5R O_)G< 6Ou[t6 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 nAyyjd3!S J8hH#7WMS
#:nds, 物理光学模拟结果(归一化) 6CzN[R} QkY;O<Y_ HuajdC~ +Z/aG k; 物理光学仿真结果 @|9V]bk tVAH\*a,/ (M,*R
v -}Gk@=$G VirtualLab融合技术 9icy&' T28Q(\C:} MT.D#jv& /Y*6mQ:
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