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摘要 2(\PsN w! w9"~NK8xzM 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。 sEfT#$ a^8 OA}; pQ9QN
/7+b.h])^ ~W4SFp 建模任务 5"1wz ndN*X' 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。 Jwj=a1I 53 mv,a>Cvs[
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cn 光源 aYc<C$:NC" • 基模高斯光束 hHDLrr • 小发散度(半角div. 0.005 deg) a!u5}[{ • 波长 488 nm WLVkrTvX >PQ?|Uk Littrow配置 V)5,E>;EN P&[&Dj • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 o F_rC[ km^ZF<. @ • 空气中反射的光栅方程: -U_,RMw~ 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 b9T6JS j <|G!Qn?2- • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: <:nyRy} Tw*p^rU • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): G[_Z|Xi1 8 ?y|
&~B8~U4%
+`mI\+y, 系统构建模块-光源和组件 *h).V&::O !5[SNr3^ Sj/v: Z1$U[Tsd 使用参数耦合 4!96k~d} qJonzFp7 '?_~{\9< cAVdH{$" 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 W
9}xfy09 &{qKoI] 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 =^{MyR7 :.a184ax B *6ncj {
JDD"z 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 ?X\.O-=4X Cv*K.T 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 y[AB,Dd /e|qyWs B` +,
8 G7-k ,P^ 1阶反射探测器的定位(R1) RDy&i V=1zk-XC R1探测器定位步骤: xA-?pLt"G 2_M+o]Z^ 绕y轴旋转-2θ g$hEVT
rb'mFqg*u 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 B~&}Mv *O[/-
p&7
;<b7kepR II~91IEk 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 <1*\ ~CX Q^05n$ tI 1_c%p#?K KPjAk w2('75$J 位置自动配置 Y"s8j=1m 31e
O2|7 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 7#9%,6Yi anfnqa8
E:A!tu$B 物理光学模拟结果(归一化) Z6Kp-z(l3 5e7\tBab 7(^F@,,@ :!?Fq/! 物理光学仿真结果 !g=b=YK V+l7W OTJMS_IT Z
d@B6R VirtualLab融合技术 Q0x?OL] A UVgSO|Tg m^TN6/]) &_hEM~{
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