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摘要 %kKe"$)0 d Am(uJ Littrow结构是单色器、光谱仪和谐振器中一种非常常用的定向闪耀光栅的方法,其目的是在衍射角等于入射角的情况下获得最高效率。显然,这种类型的系统对不同元件的位置非常敏感,此外,这些最佳位置十分依赖波长和光栅的周期。我们在这里提供了一个根据Littrow配置的光学装置,而且,通过一些编程,即使在波长或光栅周期的变化下,也能保持这些最佳位置。 fS w00F{T Q<;f-9q@
hz>&E,<8q s'tmak-}| 建模任务 R`:Y&)c_$ 6wqq"6w 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。 q/XZb@rt %a{cJ6P
: \:jIP 600-e;p 光源 (TVzYm
y • 基模高斯光束 ppM d • 小发散度(半角div. 0.005 deg) oz(<e • 波长 488 nm ,xn+T)2I 0^?3hK Littrow配置 BYqDC<Fq 13'tsM& • 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。 A@?2qX^4 ,}=x8Xxr • 空气中反射的光栅方程: ALiA+k N 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 B+`m zX"@QB3E • 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: _`+
!,kG[ c_yf= • 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): I8Y[d$z {I@@i8)]
s4@AK48
:cnH@: 系统构建模块-光源和组件 ZcYxH|Gn WW:@% cQ@ q-KN{y/ 3R
!Mfz* 使用参数耦合 7;dV]N DQ?'f@I&* @-NdgM< _W@q %L> 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。 ^}ngbDn )U6T]1 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。 JcvWE
$ XTG*56IzL h:Q*T*py Co4QWyt: 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 $*Njvr7 Be68 Fu0 在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 Sl/[9-a) 5%rD7/7N g7EJyA _bHmcK 1阶反射探测器的定位(R1) V44IA[ %?' jyK R1探测器定位步骤: RCsQLKqF jQFAlO(E': 绕y轴旋转-2θ @{+c6.*}
7M=LyrO 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 + t({:>E n-be8p)-
EEEYNu/4/ ^8,HJG,! 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 \S{ise/U }oIA*:5 'JsP9>) w^s|YF=c V:4]]z L} 位置自动配置 p~Fc*g[! _Y4%Fv>@ 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 '2vZ%C$ *,.WI )@
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7rVM 物理光学模拟结果(归一化) ykrb/j|rK cT'D2Yeq 8%S5Fc#am Bd*:y qi 物理光学仿真结果 ?B.>VnYZ/a
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9gMO l`G .lM( .>%(bH8S VirtualLab融合技术 Xp"ZK=r :@a8>i1& 4:GVZR|- sPuNwVX>}I 文档信息 yANk( k\8]fh)J\7
u=I \0H
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