摘要
Hfym30 -/P\"c 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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! RW
`3 fCWGAO2 建模任务
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%a$Y VirtualLab Fusion中的
参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。
vBcq_sbo 2c5-)Dt)T
a^U~0i@[S jszK7$]^ 光源 5=|hC3h • 基模高斯
光束 *{
{b~$ • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
N$>^g"6o • 波长 488 nm
yQ,{p@#X8 kF"@Ngv. Littrow配置
_Q[$CcDEE Gh.[dF? • 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。
@.Icz HlvuW(,x= • 空气中反射的光栅方程:
K%v1xZ 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
G` XC $5D,sEC@ • 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:
wMqX)}> -h|B1*mt • 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):
jRSUp
E8 ^T"vX
C?Bl{4-P}*
w-wV3Q6X 系统构建模块-光源和组件
ZOCDA2e(j E:9"cxx
I M-L'9 VXIP0p@ 使用参数耦合
jB{4\) Qham^
7Mb#O_eh NS%WeAf 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。
}by;F9&B 5[0
O'%$ 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。
)M6w5g 8V^oP]Y
i;LXu%3\ OQW#a[=WQ 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
1N7Kv4, 1$M@]7e+!+ 在VirtualLab Fusion中旋转
光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。
TT=b79k %3NqSiMs
Oo"^%F~% Og,$ sH}` 1阶反射探测器的定位(R1)
BZzrRC &|f@$ff R1探测器定位步骤:
_?OW0x4 1pArZzm> 绕y轴旋转-2θ
]]Cb$$Td
*h}XWB C1q 沿着x方向移动探测器,ΔxR1
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ma"3qGy {
^cV lC_ 沿着z方向移动探测器,ΔzR1
>-H{Z{VDd `s\?w5[
0NS<?p~_S bbrXgQ`s+w
-$\+'
\ 位置自动配置
=EHUR' W[Ls|<Q 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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3AU;>D ^5 物理光学
模拟结果(归一化)
9WyAb3d' a(l29>
BO;6
u^[ 3j\1S1 物理光学仿真结果
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)h7<?@wv& vSEuk}pk VirtualLab融合技术
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