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摘要 ^*-6PV#Z hv4om+ 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。 eG&3E`[ SAQ|1I#"/
=uG}pgh0 D=>[~u3H 建模任务 "bhF`,V C*C;n4 AT 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。 8(jUCD _/\U
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o& _{k-&I 光源 f$2DV:wuC • 基模高斯光束 ]i)g!J8f- • 小发散度(半角div. 0.005 deg) ,SVl>~! • 波长 488 nm v-utDQT3 wR(>'? Littrow配置 Zb? u'Vm=u O5v)}4 • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 ORdS|y;: X"sc'#G T • 空气中反射的光栅方程:
dm:2:A8^ 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 WR<,[*Mv^ Ow3t2G • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: _G62E$= $yoIz.?V • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): ;Yr?"| GxynLXWo>
exP:lO_0n
jl)7Jd 系统构建模块-光源和组件 ag*5fBF .{8?eze[m f_m~_`m Z!81\5 使用参数耦合 mzGMYi* W{l{O1, <aRsogu"P -(FhjIr 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 CTP!{<ii Hgk@I; 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 QNcbl8@ :|z.F+-/ a<W.}0ZY ={k_
(8] 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 k>V~iA \;FE@ 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 ny'wS G^W'mV$xl _7bQR7s
Sa 8T'%W 1阶反射探测器的定位(R1) m2x=Qv][@c a)qlrtCl R1探测器定位步骤: cGUsao d>1cKmH! 绕y轴旋转-2θ $MYAYj9r)
{=Z _L?j 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 @p2XaqZ 1Pp2wpD4iC
87ptab@ y8Oz4| 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 ai$s ? \p,s-CR: {;^GKb+ hx$bY k8S`44vj 位置自动配置 m+ =L}[ Uip-qWI 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。 5STk" R\Of ,
~gA^tc3G 物理光学模拟结果(归一化) }c@duf-l 0wpGIT!2 >^bSjE :7L[v9' 物理光学仿真结果 r=Od% &S9O:>=* M}\p/r= &j!q9F VirtualLab融合技术 /`+ubFXc O3En+m~3n) o!Y61S( i@o'Fc
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