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摘要 gOT+%Ab{_ J2GcBzRH 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。 hovGQHg L;_c|\%
iMF<5fLH& \8uo{#cL8 建模任务 0?7XtC P< '2J0>Bla 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。 XA0(f* JL}\*
rgIrr5 2J;`m_oP 光源 >: 0tA{bV • 基模高斯光束 Zr$d20M2A; • 小发散度(半角div. 0.005 deg) 1Wg-x0R • 波长 488 nm i< (s}wg ~CRSL1? Littrow配置 z^*
'@ )!9Ifk0KH • 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。 NCeaL-y7 Qx|H1_6 • 空气中反射的光栅方程: u'Q?T7 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 OL59e%X iY[+Ywh • 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: $<@\-vYvr@ j dut4 nFc • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): ~%w~-O2 x!S;SU
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$BN15x0/:~ 系统构建模块-光源和组件 k@!r#`j3 }6RT,O g /%x7+Rl\-^ T*2C_oW 使用参数耦合 AWr}"r?s 9~AWn g &!.HuRiuC qX:B4,|ck 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。 =?@Q-(bp 1V&PtI3!! 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。 -xmf'c9P '3tw<k!1{. Gu(lI ~ ;~ 4k7Uz 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 ^~ =9 ,#u\l>&$ 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。 q?{}3 dPC %(m]) JXQPT )-P!Ae_.v 1阶反射探测器的定位(R1) #m. AN dT@UK^\ R1探测器定位步骤: vL_zvXA }F1s
tDx 绕y轴旋转-2θ u4'z$>B
kN9yO5h7 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 1IH[g*f Iq'O
=WZ%H_oxi I@7/jUO 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 HQVh+ ( Y)HbxFF`/ x/TGp?\g CDg AGy q|#MB7e/ 位置自动配置 _+QwREP E{^^^"z P 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 9Ld9N;rWm# M=!i>(yG
Z[#IfbYt 物理光学模拟结果(归一化) Ub)I66 jp<VK<s] [,f)9v) Q|hm1q 物理光学仿真结果 ;b~~s.+ crmUrF# aO1IVESr$ q(]f]Vl|0 VirtualLab融合技术 # mT]j"" 1M5 -pZ[D =&U`9qN F|eu<^"$ H 文档信息
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