摘要
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GW / M]P&Zb | 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。
a8[%-eW, Ux"
^3D
d@JavcR Z9% u,Cb 建模任务
l1 08.ao $`0^E#Nl VirtualLab Fusion中的
参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。
~/SLGyu ^HP$r*
c??m9=OX1 H|?r_Ns 光源 g .:ZMV • 基模高斯
光束 ZZ!6O /M • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
AoxORPp' • 波长 488 nm
&2@Rc?!6_P l&] %APL Littrow配置
SU7,uxF HH(2 • 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。
zKYN5|17 ,T 3M • 空气中反射的光栅方程:
d*([!!i 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
n3/Bs {}"
< • 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|3Vy{4 O6-';H:I]L • 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):
+['1~5 E){ODyk
9*n?V ;E
~U8#yo 系统构建模块-光源和组件
M6]:^;p' KV{
<Fl.W}?Q} Y3)*MqZlF 使用参数耦合
5V0#_!QAN 7Fa1utVI
0H'G./8 r:U<cLT[9 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。
pF~aR]Q &;vMJ 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。
YO@~y*, +y-3tcI)
ESS1 L$y kOel
!A 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
~ me/ve 1F2(MKOo! 在VirtualLab Fusion中旋转
光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。
BH$hd|KD< !*"#*)S.
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|m5 vBY?3p,0p 1阶反射探测器的定位(R1)
~/K'n \)g} R1探测器定位步骤:
!.|A}8nK q(#,X~0 绕y轴旋转-2θ
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1yc$b+TH 沿着x方向移动探测器,ΔxR1
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e&<=+\ul 2rf#Bq?7 沿着z方向移动探测器,ΔzR1
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&_]bzTok 位置自动配置
}qhND-9#@ ]e?L,1- 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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sg<c1 物理光学
模拟结果(归一化)
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ch/DBu %LnG^L 物理光学仿真结果
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Qer}eg`R k,/2]{#53d VirtualLab融合技术
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