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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。 AfbB~Ll Bq b 0LGH.
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^wx%CdFm'P V;h=8C 5J 建模任务 ADv^eJJ| ||-nmOy 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。 YG0Px Zmi ..t,LU@|
csH2_+uG GXDC@+$14 光源 CS/Mpmsp • 基模高斯光束 lLb:f6N • 小发散度(半角div. 0.005 deg) ~7dM!g{W • 波长 488 nm r\$6'+Si nNt*} k Littrow配置 )E'Fke /y}"M • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 +hE',i. LHs-& • 空气中反射的光栅方程: 2\^G['9 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 c |>=S)| di~]HUZh) • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: +c^_^Z$_4o K(<$. • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): "j{i,&Y$_ =43I1&_
\HAJ\9*w)
9ky7r;? 系统构建模块-光源和组件 6iG(C.b z{ptm7 >(X#<` I*EJHBsQ5 使用参数耦合 "\e:h|
.G 4-mVB wq 4&Byl85q g>so
R&* 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。 *HR+a#o l , ..5 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。 QV7,G9 v=!YfAn P0^c?s"I -<_QF82 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 bW53" `X 3y99O
$EAc 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。 iOX Z]Xj5 8".2)W4*
cJCU*(7& B`fH^N 1阶反射探测器的定位(R1) $B\ H cFK @3a R1探测器定位步骤: t8QRi!\= ;j{7!GeKa 绕y轴旋转-2θ H+ lX-,
T-'~? [v 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 &)n_]R#) 7h%4]
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{!#Wf )0^># k 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 XVt/qb%)r O gmSQ >H>gH2qp ks*Y9D*= wJe?t$ac? 位置自动配置 =. *98 re^Hc(8M 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。 Q$~n/ U&UKUACn"
rEdY>\' 物理光学模拟结果(归一化) b O=yi) .63=(o 24ux LH2PTW\b!6 物理光学仿真结果 X8i(~
B )0k']g5 [ %}u=}@ P`S@n/} VirtualLab融合技术 wG1l+^p -Fxmsi Dzl;-]S d--'Rn5
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