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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。 s/#L?[YH @vzv9c[
&L6xagR7M CqHCJ ' 建模任务 8+'9K%'@qX &Luq}^u 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。 #nG?}*# Sh&n
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K[}5bjh> AA$+ayzx9{ 光源 anLSD/'4W • 基模高斯光束 i2$7nSQ9 • 小发散度(半角div. 0.005 deg) $&D$Uc`U> • 波长 488 nm +pDZ,c, nO-1^HUl Littrow配置 ^f][;>c Qb "\j • 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。 !F]7q]g xZ2^lsY • 空气中反射的光栅方程: ,au-g)IFZ 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
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&oi*]:<FNe • 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: xF|P6GXg J*V@huF • 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): _19x`J3 dC&{zNG
~+ _|J"\
Iu(j"b# 系统构建模块-光源和组件 r(qAe{ VL6_in( 1 /@lZ )1de<# qM 使用参数耦合 B_Qi N0U6N< w {|cuu"j26 ^uZ!e+ 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。 &dA{ <. x.gRTR`7( 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。 8Ter]0M& /eFudMl +[W_Jz <$m=@@qg 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 47]?7GU, 4(2iR0N 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 [}p/pj= X MkyX&y /m>%=_nz t?bc$,S"\( 1阶反射探测器的定位(R1) 0LQ|J(u }vzZWe R1探测器定位步骤: <qGVOAnz+ (WoKrd.! 绕y轴旋转-2θ IvJ;9d
]{2Eo 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 0W}iKT[Z ' pnkm0=`
SM3qPlsF X{8/]'( 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 +Ndo$|XCy] D I`
M NhP&sQO ,ypD0Q pUTC~|j%: 位置自动配置 X?3?R\/ <4DSk9/ 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 u+U '|6)E hSBR9g
|{)SLvlJl 物理光学模拟结果(归一化) &DUt`Dr w ux8: PxqRb ~c;D@.e\ 物理光学仿真结果 0u,OW T[$! ^WT HizMjJ| c=
f_ VirtualLab融合技术 hvc%6A\nm _b ~XBn L%3m_'6QP iJIDx9 )Z
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