摘要
{fWZ n y!j1xnzki 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。
SrxX-Hir dJk.J9Z
g"xZ{k_3 %rkUy?=vu 建模任务
#*fB~Os: lxbZM9A2 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。
5we1q7 0z.&
),86Y:^4 n']@Spm 光源 `ainJs:B • 基模高斯
光束 Xo
P]PR`cQ • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
gxF3gM • 波长 488 nm
Bi]%bl>% y<Z8+/f`f Littrow配置
mR@iGl\\ Fik*7!XQ8 • 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。
nRvV+F0# c#_%|gg • 空气中反射的光栅方程:
^#;2 Pd> 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
O\xUv -)w/nq • 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:
?=6zgb"9- ]^dXB0 • 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):
$L(,q!DvH [mX\Q`)QP
=*t)@bn
U<Ag=vsZE 系统构建模块-光源和组件
j
$L F&Q:1`y
LFtnSB8 ^,,|ED\M{m 使用参数耦合
; R}:2 Rzw}W7zg[
a&9+< ,9=5.+AJ 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。
Ymx/N+Jl ?z p$Wz;k 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。
6~j6M4* uPt({H
kowBB0 7iT#dpF/A 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
EQ\/I(
=l ?$%#y u#. 在VirtualLab Fusion中旋转
光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。
rdSkGb fn;`V it#
m>DBO|` d=yuuS/ 1阶反射探测器的定位(R1)
XC%u`UG a/^ojn R1探测器定位步骤:
Sjv_% C$ V 9bn 绕y轴旋转-2θ
IN~Q(A]Z%
N6EG!* 沿着x方向移动探测器,ΔxR1
f:bUM/Ud jI[Y< (F ;
e#BxlC ,%6!8vX 沿着z方向移动探测器,ΔzR1
;auT!a~a# VN]70LFz*i
'(fQtQ% yGj'0c::
J;wDvt]]1 位置自动配置
w]1Ltq*g/ E &G]R! 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。
3'2>3Y/7Bb jJbS{1z
e>J.r("f 物理光学
模拟结果(归一化)
~'lY Q[7 oDW)2*8yF
'nJ,mZx 6
9+Pf* 物理光学仿真结果
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Ky[s&>02 R/EpfYOX VirtualLab融合技术
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