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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。 qxb]UV,R 71\53Qr#U
uf90 'Gqv`rq& 建模任务 %2T
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Rb E0R6qS:' 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。 #kASy 2t ?9a%g\`?:
'Zp{ Fu_I0z 光源 e~'lWJD • 基模高斯光束 *9"x0bth • 小发散度(半角div. 0.005 deg) cu($mjC@T • 波长 488 nm _0v+'&bz uyxYCc Littrow配置 q6)fP4MQ] <M@-|K"Eb • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 GM0Q@`d xy[#LX)RW • 空气中反射的光栅方程: 2^=.j2 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 3}<U'%sd /O}<e TR • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: /W$i8g A vq+s.h • 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): !Fp %2gt| /7 Tm2Vj8
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Os@b8V 8,A 系统构建模块-光源和组件 |MFAP!rycS x_nwD" ![\-J$ %`yfi+e 使用参数耦合 qK a}O* :.,9}\LK o=3hWbe O`9c!_lis 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。 &bW,N aX^T[ 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。 x/umwT,o v 5,1<A@H KOS0Du f\<r1 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 (QiA5!wg e~SK*vR%] 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。 !k)6r6 +:.Jl:fx4 aDKb78 1d p H y 1阶反射探测器的定位(R1) K:a8}w>Up q++r\d^{ R1探测器定位步骤: WFOJg& Hw]E#S 绕y轴旋转-2θ /h0bBP
TlS? S+ 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 tk%f_"} P C_!
F3}MM
dX B`B=bn+4 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 L/"};VI etr-\Cp w(Z ?j%b f+^6.% <:v+<)K 位置自动配置 b_31 \ pbzFzLal 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。 *p}mn#ru- fHup&|.
}=^ ,c 物理光学模拟结果(归一化) R |c=I}@F :(n<c KNx/1lf zuvPV{
X 物理光学仿真结果 ;5 j|B|v $Z@*!B^ !g|O.mt {]HiT pn VirtualLab融合技术 E=s,- y&NqVR= 5*YoK)2J ?F"o+]i+^
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