摘要
8y;W+I(71 -^=sxi,V 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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:O:Rfmr~ a\an 建模任务
rK%<2i VO ^[7Y 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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nenYP0 b#h?O} 光源 Q+/:5Z
C • 基模高斯
光束 %)[m bb • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
QF/A-[V • 波长 488 nm
h4CDZ 2XJn3wPi Littrow配置
w[w{~`([", ;2"#X2B • 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。
YH33E~f m%ZJp7C • 空气中反射的光栅方程:
8%s^>.rG 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
WN9< u9>zC QRO • 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:
910Ym!\{: z)Xf6& • 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):
;+]9KIa_Pq O/\ L0\T
6|U0"C#]
*_d+c G 系统构建模块-光源和组件
/sY(/ JE Q+|8|V}w
eUvIO+av <VV./W8e9 使用参数耦合
Q!/<=95E %&KJtKe
z'a#lA.$} }B2H)dG^K 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。
PbOLN$hP |+Z,
7~! 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。
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Ch3@ a,o)i8G9R< 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
|D)NPN& :kSA^w8 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。
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Ctu "-xm+7 1阶反射探测器的定位(R1)
>nmby|XtW ,>CFw-Nxu R1探测器定位步骤:
RWmQP%A}aw lbrob' '+ 绕y轴旋转-2θ
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QytqO{B^ 沿着x方向移动探测器,ΔxR1
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}xTTz,Oj$ DG8]FhD^b 沿着z方向移动探测器,ΔzR1
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V ~w(^;o@ `+$'bNPn&
L>$yslH;b 位置自动配置
[oOZ6\?HB S!8eY `C. 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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|Q:$G!/ 物理光学
模拟结果(归一化)
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$7gzu4f pI7\]e 物理光学仿真结果
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UK+;/Mtg 3 D,PbAd VirtualLab融合技术
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