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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。 cl3K<'D ?zMHP#i
Q$W fplo w 建模任务 y14;%aQN |^I0dR/w: VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 qA7>vi% :S83vE81WK
J4C.+![!Ah *;slV3 光源 >2)OiQ`zg • 基模高斯光束 UgSB>V<? • 小发散度(半角div. 0.005 deg) NNR`!Pty • 波长 488 nm .VJMz4$]O I_#kgp Littrow配置 -0 a/$h \)904W5R • 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。 =o(5_S.u; XEp{VC@= • 空气中反射的光栅方程: !Pvf;rNI1T 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 4B1v4g8} %XDc,AR[ • 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: /t57!& D/xbF` • 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): b5I I/Y VA>35w
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g6
%lhEM}Sm 系统构建模块-光源和组件 ^zmG0EH, (Z q/ G6P?2@ .V/Rfq 使用参数耦合 A RuA<vQ 286;=rN]* bHYy }weZ Yui3+}Ms 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。 hbDXo: `pa!~|p 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。 O,
wJR .t-4o<7 3 Oc#syfO }5[qo`M 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 PI)+Jr%L #e1>H1eU 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。 Wx}8T[A} z"L/G Ecefi
pG @Zu5Vp J 1阶反射探测器的定位(R1) w~A{(-
dx YeL#jtC R1探测器定位步骤: BWa,f8 X6X
$Pve 绕y轴旋转-2θ QB uMJm
Xm}/0g&7 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 &*,#5. *[Tz![|
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:x fPx *boR`[Ond 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 @7]yl&LZ u@UMP@"# eS\Vib Gbr=+AT )e+>w=t 位置自动配置 Tod&&T'UW h$>-.- 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。 IGQaDFr T{.pM4Hd
f!uw zHA`? 物理光学模拟结果(归一化) Q800y??&J `l
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yG: 物理光学仿真结果 Oi'5ytsES ^A$Zw+P QUc= &5 % VU(v3^1" VirtualLab融合技术 %KhI>O< ?%-DfCS %COX7gV *20jz<
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