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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。 `-]*Qb+ Z7K;~*
2[r#y1ro ,hT t]w 建模任务 +7^%fX;3pW 4}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。 x}AWWmXv eDX{}Dq(
z1T.\mzfX A$;U*7TJuO 光源 FGzB7w# • 基模高斯光束 Q;)[~p • 小发散度(半角div. 0.005 deg) tL 3]9qfj • 波长 488 nm 9{'GrL "sUL"i Littrow配置 dF5EIPl;J qg'RD]a> R • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 jC@$D*"J p#qQGJe • 空气中反射的光栅方程: (O\5gAx 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 DNLqipUw |@sUN:G4k • 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: x`WP*a7Fk] }_@*, • 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): `rbTB3?
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% E3 系统构建模块-光源和组件 Ldf< g&`e2|[7 GXYmJ4wR c/^}
=t( 使用参数耦合 L1VUfEG- Rd&2mL i!*w'[G->Y u+&BR1)C 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。 i'H{cN6 =!GUQLS{ 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。 )U`6` &F CJ8X Ky
M`q >i B Dwj!B;AZ_ 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 9 ]c2ub7 &-:ZM0Fl 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。 Mi%i_T^i T4]/w|?G AA6_D?)vv ='`z 1阶反射探测器的定位(R1) s{(aW5$!s f7Y0L8D R1探测器定位步骤: @i'RIL} YiJnh47 绕y轴旋转-2θ 6NPCp/
(+`pEDD{X 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 ai)S:2 :1^
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,|D_? D)U v*Ds:1"H-I 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 nsKl3}uU jVC`38| Dt%Gv0 VUpa^R %PRG;kR 位置自动配置 5^<X:1J$ ]v(8i3P84 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。 :hJHjh {;4Y5kj
Jr$,w7tQn@ 物理光学模拟结果(归一化) cXU8}>qY7 QkS~~|0EI> GvSSi'q~B #tg,%*.s 物理光学仿真结果 S96H`kedZo `%IzW2v6 H.*:+ tS!FnQg4 VirtualLab融合技术 m5m}RWZ# I@Pp[AyG 7r;7'X5 s~
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