摘要
Jvk!a~e Jj_ t0" 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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Z|8oD*, wVSk.OOB 建模任务
N,iYUM? u@;6r"8q 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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: J3_g<@ P)>`^wc$ 光源 EH*Lw
c • 基模高斯
光束 !`3q9RT3." • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
cTU%=/gbc< • 波长 488 nm
XIg GE)n ;^Q- 1 Littrow配置
j~|pSu.< P6n9yJ$,cb • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。
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qM:'x* w?r • 空气中反射的光栅方程:
oi@hZniP? 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
lWVvAoe ^7qqO% • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成:
dB{VY+! (1t b • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角):
n<}t\<LG^c |f:1Br
k>2tC<
j9V*f
HK 系统构建模块-光源和组件
R-L*N$@! jkzC^aG
`t@Rh~B F%Xj'= 使用参数耦合
R\^n2gK lg9`Z>?
$.7Ov| O|5Z-r0< 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。
i`FskEoijq 0q@U># 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。
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}JF,:g
Lk 5Tl3k=o} 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
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O ckglDhC 在VirtualLab Fusion中旋转
光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。
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/ODm Cwb}$=p'
Vb
_W&Nwd #o(c= 1阶反射探测器的定位(R1)
^lt;K{ eJ=K*t| R1探测器定位步骤:
62}rZVJq 3I" <\M4x 绕y轴旋转-2θ
`4@_Y<
<0P7NC:Ci 沿着x方向移动探测器,ΔxR1
&fyT}MA &s+F+8"P+
B%.XWW$ JUf{;nt 沿着z方向移动探测器,ΔzR1
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7%%FYHMO: UC u4S >
B!;qz[]I 位置自动配置
6v]y\+ JfrPK/Vn 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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|%i|P)] 物理光学
模拟结果(归一化)
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U&(TqRi, $69ef[b 物理光学仿真结果
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ThvVLK aDae0$lc.S VirtualLab融合技术
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