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摘要 3
G_0DS *Sp_s_tS 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。 =C 7 WQ ?Es(pwJB
{Bw X_aC$_b 建模任务 U;#9^<^ Dbl+izF3 VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 x
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M)1Y7?r] F_F02:t 光源 ^Fpc8D, • 基模高斯光束 Wmc@:
(n • 小发散度(半角div. 0.005 deg) y,s`[=CT • 波长 488 nm U'k 0; zv0bE?W9 Littrow配置 E.eUd4XG aI;-NnC • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 wl7 (|\- |wINb~trz • 空气中反射的光栅方程: D0^h;wJ=4+ 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 #ADm^UT^ {2F@OfuCF • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: j9xu21'!% 5Deo}(3 • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): o2~P
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oju,2kpH7# 系统构建模块-光源和组件 55Y a(E =}zSj64 50""n7I<% ir|c<~_= 使用参数耦合 hjD%=Ri0Z uH]oHh!}j +}R#mco5K KX
J7\} 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 Xz`0nU \{v e6`7Rn 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 =;"=o5g_ C),i#v ! k 1 Ge+ YS:p(jtd 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 F3[,6%4v g%<n9AUl 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 f@[qS7ok wJj:hA} |j~l%d*<w T@A Qe[U'v 1阶反射探测器的定位(R1) H*e +
2 aW-6$=W R1探测器定位步骤: m!5Edo-;< E!_3?:[S_ 绕y轴旋转-2θ "VDMO^
1YK(oRSDn 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 M|NQoQ8q 1yVhO2`7]
2VzYP~Jg 5|5p -B 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 IC?(F]$%> Yt?]0i+ "9 f+F *YSRZvD<\ C;j&Vbf 位置自动配置 IVY)pS"pR" Re&"Q8I.8 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 gB~^dv { PD&gC88
sn"z'=ch 物理光学模拟结果(归一化) 7Ja*T@ ! h W.NZ%~|+e/ 1jej7p>K ]f0OmUHR5i 物理光学仿真结果 UWidT+'Sa <z\ `Ma {
:1XN 'qvj[lpGr VirtualLab融合技术 BM'!odRv &O^-,n ^Kg n:l xx(C$wCJ
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