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infotek 2024-01-08 08:01

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 3f(tb%pa5  
iJS7g  
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。 Iqq BUH  
SE6c3  
6 tl#AJ-  
7yUX]95y8  
建模任务 X<&Y5\%F  
xB5QM #w\  
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。 ;Q0H7)t:  
iH8V]%  
N 5.kDT  
{43 J'WsJ  
光源 :D~J(Y2  
• 基模高斯光束 <YvW /x  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) lr]C'dD  
• 波长 488 nm 4@QR2K|  
#U.6HBuQa  
Littrow配置 V/BU(`~i  
v {) 8QF]  
• 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。 )j. .)o  
-Eoq#ULvR  
• 空气中反射的光栅方程: * 'Bu-1{  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 !o\e/HGc!  
gv,1 CK  
• 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: [DvQk?,t  
MqRJ:x  
• 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): 5]zH!>-F  
LIn2&r:U  
9# #(B  
& l0LW,Bx  
系统构建模块-光源和组件 !\!j?z=O8  
"(Nt9K%P)  
Z=oGyA  
0+/ew8~$  
使用参数耦合 "b) hj?  
`%*`rtZ+H.  
w<Bw2c  
`eeA,K_  
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。 "O~kIT?/v  
g]E3+:5dk  
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。 ?_eHvw  
6zI}?KZf  
8vQR'<,  
A=wG};%_  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 g}pD%  
AWi+xo|  
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。 + ]iK^y-.r  
*,28@_EwY  
tV h"C%Vkr  
&Bqu2^^  
1阶反射探测器的定位(R1) ZEso2|   
A9MTAm{  
R1探测器定位步骤: -q\Rbb5M  
je%D&ci$  
绕y轴旋转-2θ U+zntB  
28vQ  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 jB`:(5%RO  
fk!9` p'  
+.Xi7x+#O  
<GF^VT|Ce  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 1iqgVby  
6"; ITU^v  
M3r;Pdj2r  
f Xh{ _>  
;]@Pm<f  
位置自动配置 rA E5.Q!u  
LqNyi   
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。 F|@\IVEB]  
v]Aop<KLX  
X4{<{D`0t8  
物理光学模拟结果(归一化) =2}V=E/85  
8H|ac[hXK2  
>GLoeCRNu  
sPXjU5uq#  
物理光学仿真结果 q@tym5  
;e< TEs  
p$uPj*  
|>Fz:b d  
VirtualLab融合技术 D c;k)z=  
Dt{WRe\#  
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