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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。 laGIu0s{ _rfGn,@BH
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BYXMbx 建模任务 P{o //M mY!&*nYn| 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。 6"_ytqw7 [TX5O\g![
$qfNEAmDf\ gshgl3 光源 T|ZJ$E0 • 基模高斯光束 wQ~F%rQ$ • 小发散度(半角div. 0.005 deg) '{:lP"\,L • 波长 488 nm ~ A4_ |9fGn@- Littrow配置 aDVBi: _ SMbhJ}\O • 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。 *N3X"2X: IjnO2X • 空气中反射的光栅方程: w$z]Z- 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 VVm8bl.q _.K<#S • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: E~'QC _J-3{a • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): [E4#|w a29rD$
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?;?$\b= 系统构建模块-光源和组件 6@cT;=W;xj fv?vfI+m \EOPlyf8x f)%8*B 使用参数耦合 pTIE.:g( %TA@-tK= D+69U[P_A }@avGt;v 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 9ZXEy }q57 A]q"+Z] 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。
9ld'SB:# 4/ M~# 7S)u7 WR@TH
bU 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 @G:aW\Z sU 5/c|& 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 >Sua:Uff T{Y;-m Cz]NSG 5 `w/`qG:dK 1阶反射探测器的定位(R1) WwYy[3U >{huaN B R1探测器定位步骤: ?^z.WQ|f@ 2fv`O 绕y轴旋转-2θ O6Jn$'os1#
K`#bLCXEV0 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 yttIA/ wJKP=$6n_
y?*4SLy |Wzdu2T 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 f=/IwMpn -=CZhp :q,tmk h
*aT\V64 u?+i5=N9{ 位置自动配置 zs@xw@
7.N~e}p8 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。 "de3Sbj@? 7lYiu fg
TDo!yQ 物理光学模拟结果(归一化) B+8B<xZ oz[:
T3oE> cczV}m2) ~v+A6N:qC 物理光学仿真结果 !H[K"7w d2XSw> /6PL pNIu;1M5a VirtualLab融合技术 ! >l)*jN8 bw& U[|A0% d"Aer zv}3Sl@
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