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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。 OH@gwC &/:c?F?l
%%I:L~c 4^k8|#c 建模任务 y+= s/c ic3Szd^4 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。 }'86hnW OoRg:"9{#
mkPqxzxbrL 7]Hf3]e>/ 光源 "=KFag • 基模高斯光束 8r:T&)v • 小发散度(半角div. 0.005 deg) dd;rnev+ • 波长 488 nm 9~2iA,xs osmCwM4O Littrow配置 QFN 9j 90,UhNz9D • 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。 2P${5WT H;@0L}Nu+} • 空气中反射的光栅方程: '/rU<.1 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 44w
"U%+ W5()A,R • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: +W$uHQq PI9aKNt • 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): \}<J>R@ s&CK
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}5z!FXB 系统构建模块-光源和组件 F9(jx#J~t x%T^:R D5xTuv9T u*oP:!s 使用参数耦合 2#CN:b]+ >* F#ZZv}p [Z;H=` {A%&D^o) 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。 P!)F1U]!
qC=ZH# 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。 uKJo5%> !:uh? RW +(w9! 5?F M0)ZJti 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 p^p1{%= 0&Iu+hv 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。 -:Juxh nn">
83'rQDo)G a+9_sUq 1阶反射探测器的定位(R1) k^s7s{ \TYH7wXDP R1探测器定位步骤: |+<o(Q( JxRn)D 绕y轴旋转-2θ PA,\o8]x
-.Z;n1'^ 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 /q"8sj/ :<1PCX2
|4` ;G(ta |~Vq"6` 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 C3K")BO! ^c){N-G g zyi'K< #!4
HSBf v0pev;C 位置自动配置 pJ@->V_ buMST& 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。 zZPXI&, %
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v%E! 物理光学模拟结果(归一化) lfLLk?g3k 73+)> "x> HQ/ Q" Tpp?(lT7r 物理光学仿真结果 'L
veCi_ VyOpPIP vu_ u\2d Q::_i"?c VirtualLab融合技术 p9*Ak
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