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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。 y)s/\l& 35&&*$Jm
{W `/KU?u m#8}!u& 建模任务 RL)'m K''b)v X4 VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 egr@:5QwZ{ Ir0er~f+z
ORfA]I-u r 9*{)" 光源 Ln`c DZSM • 基模高斯光束 z,2m7C • 小发散度(半角div. 0.005 deg) k{@z87+& • 波长 488 nm SxOM@A R^PQ`$W 'R Littrow配置 ~_S`zzcZy4 V!ajD!00 • 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。 Q FX|ZsmK n`^</0 • 空气中反射的光栅方程: $f)Y
!<bC 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 aP"i_!\.aa *YtITyDS3> • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: Nc;7KMOIA nG8]c9\Q# • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): :+-s7'!4 FEdyh?$
d]@9kG
$1?YVA7 系统构建模块-光源和组件 9cj=CuE %mxG;w$ DORFK Z ,T TI>P 使用参数耦合 i$%V)pH~F 3}N:oJI$z wz:w R+ Z/_RQ q
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。 ;)clCm46 0} {QQB 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。 $
Q2|{* h|jsi*4NnL fY-{,+ `' I[F.M}5:z 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 RS$:]hxd>_ ,:;_j<g`e 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 =v8#@$ 9D
0ujup g4-HUc zk sRYFu% 1阶反射探测器的定位(R1) 0}w>8L7i{ *[ A%tj% R1探测器定位步骤: 'zpj_QM <M 7WWtmx 绕y轴旋转-2θ ) tsaDG-E
? 8'4~1g`} 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 -M(:z h#`qEK&u
B04Br~hel* i[FBll- 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 JEBx|U$'Y cG^'Qm 'rz*mR8 kOkgsQQ 9]d$G$Kv9 位置自动配置 OcIJT1 @BBqH&<` 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 Eb#0-I h05
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am@\$Sa4 物理光学模拟结果(归一化) sV{[~U,| RdvJA:;q L$Ss]Ar= g*!2.P 物理光学仿真结果 Bz]64/
\1|T scrNnO[3j cMtkdIO VirtualLab融合技术 +[D=2&tmk B Q".$(c
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