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摘要 9n5uO[D k-4z2qB 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。 UN<$F yb 5/hgWG6.t
,*[N_[ !FK)iQy$0 建模任务 U4"&T,'lTL "Z';nmv'N 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。 t%y
i3 RSeav
Gp_flGdGQ $5#DU__F/ 光源 \"I418T K • 基模高斯光束 "6~+-_: • 小发散度(半角div. 0.005 deg) 6XAofN/5f • 波长 488 nm =q[+e(,3 pgUjje># Littrow配置 >y!R}`&0^t B%x?VOdBE • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 5IgO4 <B A(XX2f!i • 空气中反射的光栅方程: ^]/V-!j 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 \+
Ese-la cI6Td*vM • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: -lfbn=3 Q*f0YjH! • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): (j%"iQD >2'A~?%
6m:$RW
U$=Z`^< 系统构建模块-光源和组件 H.Z<T{y;
X2 <fS~m e=!sMWx6 -23sm~` 使用参数耦合 ihct~y-9W *aYuuRx 1#zD7b~ K,bX<~e5 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。 ;b|=osyT\ V_4=0( 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。 r0<zy_d' xjYH[PgfX M3fTUCR f?QP(+M5. 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 S2
-J1x2N sZ"(#g;3< 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~~~ 'J/ |lIgvHgg
bIuOB| 4^^=^c 1阶反射探测器的定位(R1) Sq`Zuu9t 0Y!~xyg/ R1探测器定位步骤: US<l4 8%Ak 绕y轴旋转-2θ A*kN
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沿着x方向移动探测器,ΔxR1 5',&8 ] $F%
Xk :_aJ G1SOvdq 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 ^_=bssaOd `nd$6i^#W Nm#[ A4 Rz<'&Z>; Wm!cjGK 位置自动配置 qjN*oM, g]?QV2bX6 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。 f5*hOzKG6 c`UizZ
nKch:g 物理光学模拟结果(归一化) ,H]S-uK~ &8JK^zQq 5"L.C32 F{eI[A 物理光学仿真结果 i&L!?6 5-f 1Uc/r>u9 LKM;T- ,UxAHCR~9 VirtualLab融合技术 <@>l9_=R l(Uwci u y13SkW 50Ov>(f@7
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