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摘要 e^ygQ<6% LlfD>cN 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。 BJi }vLK-Vv
QX j4cg .U:D uyT 建模任务 #RwqEZ <MH| <hP 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。 m!-,K8 s&7,gWy}BE
Nn;p1n
dN T m0m$l 光源 #YMU}4=: • 基模高斯光束 iB,Nqs3i* • 小发散度(半角div. 0.005 deg) [:!D.@h| • 波长 488 nm _,JdL'[d ]M;aVw<! Littrow配置 s1eGItx[w y-iuOzq4 • 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。 Iv5agh% elBmF#,j7 • 空气中反射的光栅方程: iX{Lc+u3 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 MQv2C@K9F D<2|&xaR • 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: cH!w;Ub] _bO4s#yI • 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): $0MP*TFWa ? }2]G'7?
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pv2u.qg5z 系统构建模块-光源和组件 B>CG/] c?NXX& '}D$"2I* uZ-yu|1 使用参数耦合 Lit@ m2{\ >e7w!v] JPX5Jm() cb k|LQ.O 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。 + W ?
/A] av&4:O! 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。 "@JSF X=<-rFW Ifm|_ SV4a_m? 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 72gQ<Si S'jH 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。 1R1DK$^c h] (BTb#- 8jE6zS}m ?2b*FQe 1阶反射探测器的定位(R1) d5zF9;[ |d* K'+ R1探测器定位步骤: c8cV{}7Kb (1r.AG`g 绕y轴旋转-2θ tkFGGc}w\
N|v3a>;*l 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 BTwLx-p9t r?s,
i9.~cnk Cc?BJ 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 '[ZRWwhr
&VIX?UngE QeYO)sc` y;+5cn C KB$s7S"= 位置自动配置 L- - o5(p&:1M 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。 \4RVJ[2 *[Ld\lRj
smpz/1U 物理光学模拟结果(归一化) s}]qlg ps#+i gHLBtl/ }U=|{@% 物理光学仿真结果 JfmNI~% 0W|}5(C 6B)3SC cSYW)c|t VirtualLab融合技术 E\V-<]o e Ir|% I*/?*p/I Th&*
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