[技术]闪耀光栅的Littrow配置 [复制链接]

摘要 {s@!N  
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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。 'KmM%tN  
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建模任务 =55)|$hgD  
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VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统，使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 0* x?rO?  
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$o+@}B0)  
光源 ;gEEdx'&T  
• 基模高斯光束 Ke^/aGi}O  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) EIzTbW{p  
• 波长 488 nm ]z7pa^  
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Littrow配置 " AvEo  
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• 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。 H)TKk%`7  
&56\@t^  
• 空气中反射的光栅方程： ?_{{iil  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 7mnO60Z8N  
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• 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： zfUj%N  
I@N/Y{y#  
• 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)： U{EcV%C2  
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系统构建模块-光源和组件 xPF.c,6b4=  
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使用参数耦合 {3os9r,  
4Vj]bm  
Tw/7P~*  
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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。 }rVLWt
 
t:.X=/02  
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。 \o,et9zDJ3  
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fCb&$oRr!  
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0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 h{]0 H'g  
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在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时，默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 e'|P^G>g  
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1阶反射探测器的定位(R1) B_c-@kl   
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R1探测器定位步骤： '&AeOn  
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绕y轴旋转-2θ S="\S  
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沿着x方向移动探测器，ΔxR1 ]C_$zbmi  
$f"Ce,f  
BW`Tw^j  
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沿着z方向移动探测器，ΔzR1 d8jP@
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位置自动配置 %[?{H} y  
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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。 {y!77>Q/  
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(a|Wq{`[  
物理光学模拟结果(归一化) :=`N2D  
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物理光学仿真结果 Ga"<qmLMc  
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44hz,  
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VirtualLab融合技术 1z8AK"8  
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