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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。 hI 1or4V +=K =B
/I &wh zEk/15 建模任务 $Ts;o wDDNB1_E VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 W5,&*mo r1[c+Hy
z)Lw\H^/ vEw8<<cgg 光源 y}1Pc* • 基模高斯光束 Lu
CiO • 小发散度(半角div. 0.005 deg) +E-CsNAZ*" • 波长 488 nm kgh0 M;9s Littrow配置 >Og| *g 7~Z(dTdSG • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 >R}G mgMa)yc!dp • 空气中反射的光栅方程: ksf6O$ 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 gY!?JZC-0 72 ZoN<c • 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: uHq;z{ 2GI mDx=n.lIz • 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): M+*K-zt0 #I1q,fm
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v<O)1QT
ow{J;vFy\ 系统构建模块-光源和组件 0Wj,=9q |A\o Qk >9o 0n}v"61q 使用参数耦合 lffw
" td7Of(k' yLPP6_59$ }bSDhMV; 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。 bYO['ORr@ _F8THYg ( 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。
nZ)E @ )-0+O=v }Ogb|8 <HtGp6q 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 l(W?]{C[% H+Aidsn 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。 (%OZ `?` _xmQGX!| sY4q$Fq N<ux4tz 1阶反射探测器的定位(R1) Gu@C*.jj! 9c%CCZ R1探测器定位步骤: A{e>7Z72 !C h1q 绕y轴旋转-2θ \B^NdG5Y
C1+f\A|9FP 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 +u&[ j/ na|sKE;{
y+Hz(}4 Z~<=I }@ 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 )E}@h%d J?EDz, ANNVE}, I$MlIz$l v >c Lh$;l 位置自动配置 N:+)6a K8Q3~bMf 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。 S~hu(x# fERO(o
KyyVO" 物理光学模拟结果(归一化) UhrRB .xuzu#- #4lIna%VX !^ad{#|X 物理光学仿真结果 -cijLlz%+ e#,(a DIw_"$'At gb|;]mk*" VirtualLab融合技术 Rk[a|T & T=)qD2? ~\AF\n% r~2hTie
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