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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。
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8U=M.FFp i?mDR$X: 建模任务 5oORwOP A03PEaZO VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 OlV>zam i(Y P(8
*D`,z3/* hJaqW'S 光源 DhB:8/J • 基模高斯光束 Url8Z\;aM • 小发散度(半角div. 0.005 deg) _}Z*%sT • 波长 488 nm vwP516EM 9]hc{\ Littrow配置 8mx5K-/,y^ Pyk~V)~M • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 yqCy`TK8 uOZ+9x( • 空气中反射的光栅方程: W.H_G.C% 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 ts)0+x t6js@Ih • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: GDOaZi !fz`O>-mZ • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): GK\'m@k o#w6]Fmc
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a}e7Q<cGj 系统构建模块-光源和组件 \'1%"JWK
"hQV\|!\ {|>~#a49h f'r/Q2{n 使用参数耦合 %yptML9 W%Um:C\I ZwG+ rTW HlV3rYh 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 36lIV,YnU yP[GU| >( 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 AV%Q5Mi} [IW@mn> >} aykz*g ]kKf4SJZFU 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 fpoH7Jd V 4N#0w]_,>Y 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 {4:En; Sw(%j1uL )P|Ql-rE4 4e*0kItC 1阶反射探测器的定位(R1) xaSkn u,oxUySeG R1探测器定位步骤: 21cIWvy tkJ/h< 绕y轴旋转-2θ s$Roe(J
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n) 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 D
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%DRDe Y!Z@1V` 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 JgK?j&!hs: 2$3BluK )8 iDjNM< JWxPH5L `SIJszqc
位置自动配置 <[pU rJfTr SX
FF 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。 >EMCG.** 7s[ ATu
DR =>la}! 物理光学模拟结果(归一化) t+?\4+!< *|` ' L G\P*zzSq xds"n5 物理光学仿真结果 =%RDT9T. ViVYyA WMI/Y9N 3a#!^G!~ VirtualLab融合技术 C g&1 7& |