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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。 &'7"i~pC O|Ic[XfLx
olMO+-USP qu~|d}0 建模任务 eFSC^ B~>cNj< 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。 qd+[ShrhqZ _GO+fB/Q1
8A:^K:Q EB>B,# 光源 ^
6.lb\ • 基模高斯光束 >C3NtGvy • 小发散度(半角div. 0.005 deg) v1r_Z($ • 波长 488 nm ~u0xXfv# <s8?
Z1 Littrow配置 W3/ 7BW` m`$>:B • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 C6d]tLE yvz?4m"_yB • 空气中反射的光栅方程: #jZ@l3 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 oM<!I0"gC+ v
(ka,Dk3 • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: V-_/(xt* ?Hi}nsw • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): lKEX"KQ! kwHqvO!G
3}4p_}f/[4
L"foL 系统构建模块-光源和组件 rQEi/ XocsSs |=cCv_y VD24X 使用参数耦合 \V^*44+
<! \ CK(;J Ud#X@xK<h h}|6VJ@. 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 |rFR8srPG MCeu0e^) 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 "#pzZ)Zh YZGS-+
j/9WOIfa sS2_-X[_ 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 {y-2 e40udLH~x 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 3Q"F(uE v^
4;C*Fa {pDTy7!Hs b,s Gq 1阶反射探测器的定位(R1) 'j,oIqx kG1;]1tT# R1探测器定位步骤: qO-C%p
[5 o\ngR\> 绕y轴旋转-2θ ?j/kOD0
'@TI48 J+ 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 H&X:!xa5 F>dwL bnb
tAqA^f*{ f=ac I|w 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 [ -ISR7D p9-0?(] 4:vTxNs&S V+lRi"m?| 3;*z3;#} 位置自动配置 6b?`:$Cw3) ]9jZndgC 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。 =<{h^-j;a g nt45]@{
iTh
xVD 物理光学模拟结果(归一化) P,i"&9 8 McjS)4j&. HZ
}6Q @(-yrU 物理光学仿真结果 k6@b| t5paYw-b -vV'Lw( 6lsL^]7 VirtualLab融合技术 }W$8M>l ivfXat- XLm@etf $jG4pPG
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