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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。 ${?ex nb$ 3;l>x/amk
u+gXBU K,,@', 建模任务 ^Er`{|o6u A%w]~ chC9 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。 lnC Wu@{ MJ/%$
UoS;!}l '>mb@m 光源 DMxS-hl
• 基模高斯光束 Di"9 M(6vf • 小发散度(半角div. 0.005 deg) XQY&4tK • 波长 488 nm [
EID27P jhbH6=f4]^ Littrow配置 b`|MK4M( pfQZ|*>lkb • 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。 ?uX6X'- 5 /jY=/0.a • 空气中反射的光栅方程: ee0>B86tE 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 KeHE\Fq^V W#\};P
• 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: "XsY~ t\bxd`, • 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): s]8J+8
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8lGgp&ey 系统构建模块-光源和组件 k8wi-z[dV kDP^[V
P+ h:;eh *]{I\rX 使用参数耦合 <\>ak7m SVWSO dB/I2uGl> UkbQ'P+oS 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。 ];~[Olc )[X!/KR90 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。 iwjl--)@K Wy>\KrA1 /D]r"- ?F!J@Xn5 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 #I~dv{RX (IHBib " 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。 .LcE^y[V :p)9Heu
H08YMP>dc ;p!hd}C 1阶反射探测器的定位(R1) Zw
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-_ X&oy.Roo R1探测器定位步骤: WzbN=&
C]h M]TVaN$v# 绕y轴旋转-2θ PlRs-% d
=d.W'q| 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 @wJa33QT f8jz49C
6-}e-H J$*["y`+ 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 2MzFSmhc" :!15>ML;- %)ov,p| vm}.gQ y/VmjsN} 位置自动配置 ibUPd."W Xtnmh)'K~# 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。 UI|@5:J p:
Cy'W!qH 物理光学模拟结果(归一化) *<QL[qyV >M85xjXP .h^Ld,Chj n8aiGnd=v
物理光学仿真结果 }U1shG[ N ] /d J&1N8Wk) J
uKaRR~ VirtualLab融合技术 @|A&\a-"J 3edK$B51; vJ} cty#@?"e
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