摘要
[BH^SvE `+4>NT6cu9 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。
C^o9::ER :N826_q
,Tb~+z|-[ M<A*{@4$w& 建模任务
8fn7! Tr^Egw] 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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6hE. i
x v{N4*P.0T 光源 %<g(EKl • 基模高斯
光束 sg.8Sd"]7 • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
GJUorj& • 波长 488 nm
WMo 0g-bApxz*& Littrow配置
IZ$7'Mo86 >t[beRcR6 • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。
wIrjWU2 wH=L+bA>a • 空气中反射的光栅方程:
aKLA_-E 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
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,D WcCJ;z:S?k • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成:
4@K9% W>ziA • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角):
aUdbN&G AhZ`hj
^J?ExMu
7j>NUx=j3 系统构建模块-光源和组件
yqy5i{Y KuU]enC3
5wy1%/; 3'd(=hJ45$ 使用参数耦合
u,zA^% wD|3Czc
0!D,74r h>'9-j6B 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。
v^Eg ,&( ;XJK*QDN 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。
WjyuaAWY W+A-<Rh\
|H:JwxH SIJ:[=5!7 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
p.r \| S$CO T)7 在VirtualLab Fusion中旋转
光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。
l7 +#gPA +d[A'&"
]s*Fs]1+H QT1(= wK3 1阶反射探测器的定位(R1)
U
Hej5-B O/X;(qYd R1探测器定位步骤:
y$n7'W6 S?X2MX 绕y轴旋转-2θ
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ZS&n,<a5L} 沿着x方向移动探测器,ΔxR1
g/)$-Z)Nu 49)A.Bh&!
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HkLl^ /jR]sC)xs 沿着z方向移动探测器,ΔzR1
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