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摘要 c6IFt4)g l>l)m-;O 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。 -&4W0JK9 (&n4^tJ+_
AJ0qq *?;<buJb? 建模任务 Ix+===6 tTWeOAF 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。 fZoV\a6Kj Irk@#,{<
_{.=zv|3 ',?9\xEB 光源 @]*b$6tt • 基模高斯光束 RR2Q • 小发散度(半角div. 0.005 deg) J.
]~J|K • 波长 488 nm pEUbP,3M: O]ZP- WG Littrow配置
6`sOhVD I y?_2m • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 S@AHI!"h=V ,@+7(W • 空气中反射的光栅方程: E0K'|* 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 }*WNrS">S adHZX • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: =[wVRQ? }E=:k&IDPB • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): %O5
k+~9 "][MCVYP
d/Q}I[J.u
sE*A,z? 系统构建模块-光源和组件 13oR-Stj| 9zdp8?T "NU l7ce.R _dCsYI% 使用参数耦合 Pn )^mt t;P%&:"@M [ vU$zZ< +y!B`'J 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。 \Mk;Y ->DfT*) 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。 8 *@knkJ (*63G4Nz\ >>lT-w _Je k;N 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 TH_Vw,) <ex,@{n4 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。
kyQUaFG p5<2t SD (<ybst6+I ;Qpp[V` 1阶反射探测器的定位(R1) auOYi<<>W 65FdA-4 R1探测器定位步骤: f
=H,BQ NTRw:' 绕y轴旋转-2θ &KfRZ`9H
]=A=VH& 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 7g(,$5 9*!C|gC9Ia
3c5=>'^F q7}$F]UM" 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 S5eQHef 0{ovLzW =>ooB/ OtuOT=% }8E//$J 位置自动配置 #4h_(Y :[gM 5G 通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 >SJ#
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uHdrHP 物理光学模拟结果(归一化) {r2-^QHF 7p""5hw ]JQk,<l5E w yO@oi
Vn 物理光学仿真结果 1nh2()QI[ =re1xR!E5 l 6wX18~XJ Va"_.8n|+ VirtualLab融合技术 %
R~9qO v'`9^3(- oD,f5Ci- B 95}_q 文档信息 ;$W/le"Xr dbGW`_zQ4
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