摘要
)`<&~>qp 1LSD,t| 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。
"Qc4v@~) !mVq+_7] 
!gsrPM L;Yn q<x 建模任务
h8k\~/iJ .2| (!a9W 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。
FBrh !vQ< =(R3-['QIb 
x'G_z_<V Y#P!<Q>} 光源 D\-D sT.H • 基模高斯
光束 b "Nd8f [ • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
h* hkl# • 波长 488 nm
c<Ud[x. %<|<%~l& Littrow配置
D#,A_GA{A k8+U0J_ {' • 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。
vwAhNw2- P~&J@8)c • 空气中反射的光栅方程：
44 k8IYC*o 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
?{L'd F U L'=Xo • 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：
EKuLt*a/ ym` 4v5w • 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)：
qx 0F*EH| SpIiMu( 
AYsHA w 
g^#,!e 系统构建模块-光源和组件
#N"QTD|i McbbEs=) 
pFBK'NE lQRt smZ0 使用参数耦合
%n,_^voE )RWY("SUy1 
y34 <B)Wy fU.z_ T[@ 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。
2PNe~9)*# $&jVEMia 在这种情况下，光栅的旋转，以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0，另一个是1阶的R1，都是反射)将通过参数耦合自动确定。
qd'Z|'j (BK_A {5 
m3(p7Z^Bq O sy _C<O 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
(b1e!gJpy SoFl]^l 在VirtualLab Fusion中旋转
光学系统中的一个元件时，默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。
u{sb^cmy tu ;Pm4q7 
0hXx31JN N W]>%*n 1阶反射探测器的定位(R1)
(7$BF~s:, SUvrOl
R1探测器定位步骤：
D mky!Cp g^jTdrW/s 绕y轴旋转-2θ
CFoR!r:X 
G2sj<F =AV 沿着x方向移动探测器，ΔxR1
`Hu2a]e9 nYBa+>3BDf 
niyxZ<Z uA t{WDHm 沿着z方向移动探测器，ΔzR1
m G+=0Rn^ NE Zu?g 
*dC&*6Rx u&o$2
'8 
mwZ) PySm) 位置自动配置
2^r J|Ni e 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。
Z@>kqJ% Y%}N@ ,lT 
cT;Zz5 物理光学
模拟结果(归一化)
x2OAkkH\]i
rrphOG 
s5*HS3D l<7SB5 物理光学仿真结果
O{U j T gbq4xR( 
7 Z?
Hyv 5;HCNwX VirtualLab融合技术
}EJ /H3 < G9GLRdP 
