摘要
:cTwp K en gh3TZC 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。
4T#Z[B[ ( KG>lTdN
DfP
vi1 !O8vr4= 建模任务
noNL.%I .gHL(*1P 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。
Ibl==Irk uI[lrMQYa
UbV} ! {R.@EFkZ 光源 $yg}HS7HC • 基模高斯
光束 )kNyl@m • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
;tLu • 波长 488 nm
C{):jH,Rf Q1@V?`rkS{ Littrow配置
+2]{%= "Mmvf'N • 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。
rru `%~'O 7: T 5P • 空气中反射的光栅方程:
D(<20b, 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
Ow]c,F}^ Z$5@r2d) • 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:
qu/59D dmD':1 • 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):
5gbJTh<JU R|AGN*.
e[8p /hId
6*2z^P9FRj 系统构建模块-光源和组件
ve /Q6j{ Nl1v*9_x
XA:v:JFS /z+}xRS 使用参数耦合
)f0t"lk aOj5b>>
qN_jsJ hU `H\LE 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。
RyxIJJui KdOy3O_5N 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。
]E)gMf 8a1G0HRQ
R('44v5JQp A{hWFSv 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
_dq.hW7 !W8'apG&[ 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。
"sRR:wzQu A:ef}OCL
TlZ|E '_C vV|u+v{ 1阶反射探测器的定位(R1)
Y0U<l1(| ?ei7jM", R1探测器定位步骤:
q $s0zqV5 *, o)` 绕y轴旋转-2θ
nMXSpX>!|
6?ylSQ]1 沿着x方向移动探测器,ΔxR1
pUr.<yc&u u*&wMR>Crf
b07 MTDFH7 qgU$0enSs 沿着z方向移动探测器,ΔzR1
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x5 3aGi| 位置自动配置
z.pP~he \?)<==^ 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。
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B}YB%P_CWs 物理光学
模拟结果(归一化)
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5E~N X% S?o 物理光学仿真结果
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N/mTG2'< c ++tk4 VirtualLab融合技术
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