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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。 XL>cTM h!?7I=p~#
y5 $h d_BECx<\ 建模任务 <LIL{g0eX ~C6d5\ 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。 Gy
hoo'< 1hw1AJ}(F
>t&Frw/Bl #:_qo 光源 .i>; ?(GH • 基模高斯光束 1@6dHFA`o • 小发散度(半角div. 0.005 deg) NDEltG( • 波长 488 nm dFFJw[$8w 8bLA6qmM\ Littrow配置 !Low%rP cJd~UQ<k • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 1-r#v &u( eu'Q3 • 空气中反射的光栅方程: IqJ7'X 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 laG@SV +!6aB|- • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: 6e3s
| N@lTn}U • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): ^E*W
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9>\P]: 系统构建模块-光源和组件 T&c0j( 4HQP, s!esk%h{K ^AkVmsv;; 使用参数耦合 `mXbF `,gGmh u@tJu'X 17AJT 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 ifTMoC% i_Dv+^&zV 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 r|wB&
PGW Ca?5bCI, wegu1Ny 2A7g}V 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 >Ig%|4Hw _xT=AF9~o 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 dznHR6x 47>IT DG,CL8bv -\6nT'P 1阶反射探测器的定位(R1) \g<9_ {U1
j@pKm R1探测器定位步骤: 9v>BP`Mg @ FVan 绕y轴旋转-2θ b fy `UZr
[,[;'::=o4 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 B?`n@/ W`_pjld
qI;"yG-x- qu- !XC0p 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 )';Rb$<Qn iU3)4(R UQ6UZd37 g
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$0>>Z 位置自动配置 "S#4 ]vj4E"2; 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 R|aA6} /I 3Z=OUhn9
vFz%#zk> 物理光学模拟结果(归一化) '{=dEEi jY>|>]4X +]Ca_` 8:^`rw4a0 物理光学仿真结果 i(R&Q;{E^ )D\cm7WX^[ w#.Tp-AZ;\ E +\?|q !T VirtualLab融合技术 k$
k/U \l!^6G|c 59K%bz5t 1,@-y#V_
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