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infotek 2024-01-08 08:01

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 xN}f?  
@2d9 7.X  
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。 (vzYgU,  
-'d`(G"  
*<SXzJ(  
a_{'I6a*,  
建模任务 <gH-`3 J6  
fO^s4gWTg  
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。 AFvv+ ss  
ot! m=s  
be]/ROP>H  
i[FYR;C  
光源 &2 *  
• 基模高斯光束 "cly99t  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) q+<,FdG  
• 波长 488 nm '/9MN;_  
Oj_F1. r  
Littrow配置 @icw:68  
`_ M+=*}  
• 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。 /uDcJ1u66  
SAf)#HXa  
• 空气中反射的光栅方程: &0|Z FXPd  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 ;~[}B v  
-O=xgvh"  
• 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: UGgo;e  
}2m>S6""A  
• 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): P0OMu/  
t98S[Z(-%+  
L ed{#+  
/?XI,#j3kM  
系统构建模块-光源和组件 }|[0FP]v  
h <$%y(lP  
F]>+pU  
=ONM#DxH  
使用参数耦合 <n~.X<6V'  
~OxFgKn23&  
{r|RH"|?Z(  
w,R6:*p5  
这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 6|3 X*Orn  
'|5o(6u'  
在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 8<C@I/  
dhJ=+Fz"w  
l. l)w  
3c wBPqH  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 `r3 klL,W'  
a&)!zhVP  
在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 <}8G1<QZ'.  
/Lm~GmPt  
di9OQ*6a7  
eK*oV}U-k  
1阶反射探测器的定位(R1) 0_+ & [g}  
%VR{<{3f  
R1探测器定位步骤: O#O"]A  
Vmh$c*TE  
绕y轴旋转-2θ 7j&EQm5\9  
;E.f%   
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 hm0A%Js  
N1.1  
fB,eeT1v?h  
!io1~GpKS  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 94t`&jZ&|u  
/7p(%vr  
 6Bcr.`  
~ QohP`_  
T:2f*!r  
位置自动配置 }m5()@Q}a  
"XLtrAu{  
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。 >b5 ;I1o=y  
PN<Vqt W  
y^nT G  
物理光学模拟结果(归一化) BtKor6ba  
:2 :VMIa  
f5un7,m  
ZUS5z+o  
物理光学仿真结果 ]vs}-go  
d]^m^  
Iu`S0#+  
}gt)cOaY  
VirtualLab融合技术 .oTS7rYw  
P?n4B \!  
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