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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。 N<_Ko+VF $ 'QdFkOr
7/X"z=Q^| *Wb=WM-. 建模任务 jB^OP1 /=#~ 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。
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Ut Hc] r<L#q)] 光源 8<)$z?K • 基模高斯光束 gw3NS8
A+ • 小发散度(半角div. 0.005 deg) _b4fS'[ • 波长 488 nm D\T!4q'Q F}rPY: Littrow配置 oBlzHBn>0 '3kcD7 • 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。 ~k4W< O'}llo • 空气中反射的光栅方程: cc> 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 JAn1{<Ky $-@$i`Kf/ • 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: h<[+HsI h[ 6hM^n • 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): 1 2]fQkp iIU(
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i@<~"~>]7 系统构建模块-光源和组件 e.6Dl_ (@ea|Fd#4 K a r~I Plz-7fy33 使用参数耦合 5&4F,v[zp #cEq_[yI .~dEUt/|) u2`xC4>c 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。 3GmK3uM 9 |K*G~J 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。 m(3);)d CT5Y/E?} y=o=1( iiwpSGFl] 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 REx[`x,GUh |qL;Nu,d 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。 \!X?zR_ o#d$[oa {qAu/ixp -v*x V;[ 1阶反射探测器的定位(R1) hrlCKL& !=M/j} R1探测器定位步骤: 8D~Dd!~P k`IrZHMw 绕y轴旋转-2θ j-P^Zv};u
5K(n3?1z) 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 x9*ys;~w Hz4uZ*7\|
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sX;Nj] x[m'FsR4 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 .xv^G?GG H5q:z=A QBj Y&(vY ty;o&w$ jg^^\n 位置自动配置 0O['w<_ |7S:l9; 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。 S^g]:Xh& :A$wX$H01
s @M 物理光学模拟结果(归一化) $WD +Q@6 wR1K8b".DC sRil>6QR wL|7mMM, 物理光学仿真结果 9l=Fv6 0XQ-
<\xQ7|e tYI]=: VirtualLab融合技术 M7pvxChA |x[$3R1@ HU.1":.; 3 \9][S-B
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