摘要
u0w2v+ m*CIbkDsZ 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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A<y3Tc?Q XuoI19V[ 建模任务
kh^AH6{2 6(DK\58 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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:}UWy?F 5(u7b 光源 QbxjfW"/+ • 基模高斯
光束 XOJ/$y • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
ItC*[ • 波长 488 nm
P,CJy|[L cS4e}\q, Littrow配置
1g2%f9G ;T-i+_ • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。
.<rL2`C[c im*QaO%a4 • 空气中反射的光栅方程:
i ,4 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
}Jh!B| jEit^5^5| • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成:
q,QMvUK: :==kC672 • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角):
AG/nX?u7)t 9]1-J5iO
>~>=[M0
rS>njG;R 系统构建模块-光源和组件
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W-7yi`5 N#Qby4w > 使用参数耦合
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VqVP5nT'= s-*8= 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。
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Kj$A@~x (ai E!c 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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pc^(@eD &>i+2c~ 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
M\e%GJ0 /<zBcpVNV 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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Ocx=)WKdW \hv*`ukF 1阶反射探测器的定位(R1)
7EQ
|p OHp 121 R1探测器定位步骤:
yY`<t SZ1+h TY7d 绕y轴旋转-2θ
DWm$:M4z
UZmzk 沿着x方向移动探测器,ΔxR1
z/6kxV 89 8'Z9Z*^h#x
c}g^wLa So bK<6 沿着z方向移动探测器,ΔzR1
AM'-(x| k+JDbJ@
!Lk|eGd* p`33`25
rguC#Xt!4 位置自动配置
Hd2Sou4-j D-E30b]e 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。
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VV }"Hf/{E$_"
1UyI.U] 物理光学
模拟结果(归一化)
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( {xr4CDP 物理光学仿真结果
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3MNo&0M9 .OX.z~":y VirtualLab融合技术
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