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摘要 -VRu^l# {oz04KGsH 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。 G@,qO#5& pjjs'A*y
hDmVv;M: aASnk2DFd 建模任务 &^&k]JBaV 2uiiTg> 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。 %,6@Uu#%6 w5qhKu!1
:Tj,;0#/ ;Y K^&!N 光源 #-e3m/> • 基模高斯光束 9;h1;9sC| • 小发散度(半角div. 0.005 deg) -#)xeW.d • 波长 488 nm joM98H@ Oe2Tmvl Littrow配置 L6l~!bEc Yng9_w9Y • 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。 $R7d*\(G y6:=2(]w<p • 空气中反射的光栅方程: %9Ulgs8 = 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 .bL{fBTT~ i 3(bg, • 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: 3z~zcQ^\ m;Sw`nw? • 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): dzbzZ@y 0m*0I>
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To=1B`@- 系统构建模块-光源和组件 eDTEy;^o !t;$n!7< kw=+"U QdDdrR^& 使用参数耦合 u\=Nu4)Z
F $7|0{Dw }\l5|Ft[! 1j0yON 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。 8a-[Q ,`-6!|: 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。 4(B,aU>y L & PhABZ o
@*3<_e |q5\1}@: 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 #C!8a c#CX~ 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。 -Frx {3 9"MC< rJ!xzge;G 0>E` 9| 1阶反射探测器的定位(R1) M-|4cd]6 'lIT7MK R1探测器定位步骤: ]^aece
t pN%L3?2 绕y轴旋转-2θ 7i6-Hq
chfj|Ce]x 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 G4<'G c Pf@8C{I
na8A}\!< Kw-E%7gh4c 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 ^pZ(^ >cSc
,v)@&1Wh: 4-cnkv\~ !:e}d+F 位置自动配置 ]S%qfna e1 J. {[> 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。 +s_@964 ?~u"w OH'
'+' 物理光学模拟结果(归一化) Q1s`d?P/` SV8rZWJ m0un=>{ *"1]NAz+ 物理光学仿真结果 ogjm6; ot-!_w< 3go!P]) 1 ht4LRFi VirtualLab融合技术 g-')|0py l+YpRx/T\ ~u}[VP rj<%_d'Z`
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