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infotek 2024-01-08 08:01

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 A3%s5`vNvH  
Y7R"~IA$  
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。 }?B=R#5  
xw-x<7  
LP bZ.  
ocwRU0+j  
建模任务 iqCKVo7:M  
E^S[8=  
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。 }S6Sz&)  
VXvr`U\  
Sc "J5^  
ToIvyeFr  
光源 =LJc8@<:f  
• 基模高斯光束 T{M~*5$  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) GW$ (E*4q  
• 波长 488 nm yTw0\yiO  
UJkg|eu  
Littrow配置 >`DbT:/<  
jh.W$.Oq  
• 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。  D/hQ{T  
E)|_7x<u  
• 空气中反射的光栅方程: ;J pdnV  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 VAf~,T]Ww  
+M%i3A  
• 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: -}k'a{sj=  
D3yG@lIP3  
• 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角):  G~T]m .  
MGIpo[  
2X2,( D!  
NUBzmnA>8  
系统构建模块-光源和组件 v=?U{{xQ  
j.4oYxK!s/  
#V[ ?puE@  
[w l:"rm  
使用参数耦合 ZjY_AbD  
NLM ]KT  
HGmgQ>q@M$  
9z 5K  -s  
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。 `pY\Mmgv1  
J=6 7As  
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。 9@C3jZ+9`H  
(A?{6  
9"R]"v3BA  
48M)A  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 Y-&r_s_~  
m` cw:  
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。 ;nG"y:qq  
IXt2R~b  
.z+?b8Q\  
94%gg0azp  
1阶反射探测器的定位(R1) [.B)W);  
 Q^/5hA  
R1探测器定位步骤: hu\HK81m  
S{j|("W"[  
绕y轴旋转-2θ *Id$%O  
"|`8mNC  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 joDnjz=  
Ld? tVi  
@Fqh]1t  
ws tI8">  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 vJ>A >R CB  
t$r^'ZN  
}GsZ)\!$4  
-@i)2J_WP  
l.1)%q&@^  
位置自动配置 NUb^!E"  
B{a:cz>0<  
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。 G ;V@oT  
OYC4iI  
/7*jH2  
物理光学模拟结果(归一化) %Rr!I:[ $  
57IrD*{  
k);z}`7  
sF]v$ kq  
物理光学仿真结果 *103  
UT [7 J  
MLY19;e  
shxr^   
VirtualLab融合技术 28SlFu?  
!798%T  
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