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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。
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sJL&:!}V> ;DqWh0 建模任务 k]F[>26k AVlhNIr 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。 fInb[ +rd|A|hRq
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i ak$f"py
x 光源 HSjlD{R • 基模高斯光束 LO9=xGj. • 小发散度(半角div. 0.005 deg) (-UYB9s • 波长 488 nm 7Wf/$vRab !JHL\M>A5 Littrow配置 T0wW<_jh UOv+T8f= • 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。 '}ptj@, w1EXh • 空气中反射的光栅方程: ysQ_[
]/ 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 '.IW.{;$ &N2N6&Ta/ • 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: .F98G/s + [iQLM?zo • 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): \FQRNj?'_ o |{5M|nD
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k^3>Y%^1 系统构建模块-光源和组件 *'Sd/%8{ }NHaCG[, \:%(q/v"X lHN5Dr 使用参数耦合 b z`+ k,* 7Haa;2
T' I:R[;TB?y N]>=p.#j 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。 Ci@o|Y }tP 8bTn^!1 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。 Uf:` {f Py=,>Nb C)um9} epA:v|S 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 so,t F&!6jv 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。 Bd!bg|uO* :}He\V !a{^=#qq&I tqz3zIQ 1阶反射探测器的定位(R1) ]J1dt N= LA!?H] R1探测器定位步骤: EaO6[E Lu?C-$a C 绕y轴旋转-2θ kKaE=H-x
Kf bb)? 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 @x*c1%wg }n]Ng]KM`
1T"`vtR vLv@&lMW 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 Xpr?Kgz XQY#716) B{QBzx1L9c JA %J$d \{Y 7FC~ 位置自动配置 &W|[r( +^` I?1\UF 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。 *D'22TO[[! D>`xzt '.6
y*4=c_Z 物理光学模拟结果(归一化) 0eT(J7[ < d6Ht2 $h+1u$po G"r1+# 物理光学仿真结果 Y4J3-wK5 h=W:^@G +Zb;Vn4 $iN"9N%l VirtualLab融合技术 6|gCuT4 )MtF23k)g QJZK|* x)
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