摘要
C
3 b +3!um 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。
>n{(2bcFs /m( vIl 
eZk
[6H X2/ `EN\ 建模任务
$*{PUj /)e&4.6 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。
1Hp0 ,R} @I _A\ U{ 
5a&[NN ] @)X3}" ! 光源 `[2nxP>w` • 基模高斯
光束 p g ;agtI • 小发散度(半角div. 0.005 deg)
D/"[ / ! • 波长 488 nm
:I1 )=8lO gQCkoQi:j Littrow配置
z+C>P4c-y& 25 NZIal< • 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。
dyC: M ko= l%oie1g l • 空气中反射的光栅方程：
@q} .BcSg 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
T4F}MVK %e+hM $Q • 为了得到第一反射阶的衍射角，它等于入射角，光栅方程就变成：
ck){N? y Nc ,"w A • 因此，利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角)：
a]Bm0gdrO x@;XyQq 
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y4t M 0h 系统构建模块-光源和组件
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J$%mG* Y( |K YON Q 使用参数耦合
\f}S Hh &jT>)MX Pu 
R#"kh/M TxoMCN?7c 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。
>2_B L5<S ]8NNxaE3 ( 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。
&.y:QVR,! 3J7TWOJVw 
;e_dk 4_ Xp[[ xV| 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
>k,bHGj? tx;M H5s/V 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。
;]D@KxO$dJ |"8Az0[! 
WZ" N G| gYn1-/Z>I 1阶反射探测器的定位(R1)
UeIu
-[R hPE#l?H@A R1探测器定位步骤：
Ok/~E @Y 1iEL%\y 绕y轴旋转-2θ
>Vy=5)/i 
)mz [2Sfg 沿着x方向移动探测器，ΔxR1
b 8P/9D7K? zW, m3~XX: 
v`A^6)U#M W$ O^IC 沿着z方向移动探测器，ΔzR1
.h ~M&d! ,%w_E[2 
^>gRK*, p+ SFeUp 
@>,3l ;\Zh 位置自动配置
-== @7*x!Z +Pd&YfU9 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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z9}rT<hy 物理光学
模拟结果(归一化)
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u{F L iT1"Le/N 
$~`a,[e< PX65Z|~ >_ 物理光学仿真结果
<6Q]FH!6 O`~G'l&@T 
PwU}<Hrl] MNzq,/Wf VirtualLab融合技术
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