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摘要 Mu%'cwp$ ~E\CAZ 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? -/</7I
83n: h08 F,bl>;{[{ 建模任务 Ob6vg^# t Z%?vY~! 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。 jL8zH tEUmED0FY
e'`oisJU?q tX_eN 光源 eOb`uyi • 基模高斯光束 Cr`
0C • 小发散度(半角div. 0.005 deg) \z{Y(dS • 波长 488 nm x0d+cSw zaZnL7ZJX Littrow配置 @.{ HT&0i,` • 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。 _pS%tPw Q^k#?j# • 空气中反射的光栅方程: ,jn?s^X6Dj 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 D)_Ei'+*l U,=K_oBAq • 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: A=$oYBB ST3qg6Cq2J • 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): Vo%d;>!G\; 1bBK1Uw
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m. 系统构建模块-光源和组件 vf2K2\fn Y8PT`7gd` Y[!a82MTzn BUb(BzC 使用参数耦合 - -G1H x3Ud0[( %gaKnT(|r \ p$0 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 V|AE~R^ "" U_|JH- 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 Cu:Zn% Al|7Y/ #*!$!c{ 6"7qZq 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 o$O,#^ L3AwL)I 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 zjA/Z( q8Dwu3D V5B-S.i@ {<kG{i/ 1阶反射探测器的定位(R1) Bt,Xe~$z- O[!o1. R1探测器定位步骤: D@^ZpN8r 'l|_$3 绕y轴旋转-2θ {n]sRz
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2 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 {0 ~0 C t)MvZ
9$&e~^&B 8-:k@W 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 "NU".q L2'd sOn `VtwKt* |xVCl<{F% KIo}Gd& 位置自动配置 ozC!q)j m]\zt 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。 1v&Fo2ML FRFAWK<
"Vq]|j,B/c 物理光学模拟结果(归一化) X:lPWz!7{ AxlFU~E4 -kbm$~P gE&W6z0fJ 物理光学仿真结果 1>w^ q`P pFTlhj)1 SFk#bh Z=@) VirtualLab融合技术 5L}>+js2 |xZcT4 WuFwt\U ex\W]5
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