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infotek 2024-01-08 08:01

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 %>!$ eCX  
W9/HM!  
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。 K%WG[p\Eu  
agp7zw=N  
n+SHkrW  
ND\M  
建模任务 Fu[<zA^  
/uJ(&#87  
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。 }5]7lGR  
M992XXd  
*dPG[ }  
J)._&O$  
光源 ';KWHk8C  
• 基模高斯光束 8\Kpc;zb  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) KK, t!a  
• 波长 488 nm );=0cnr3  
G?<uw RV  
Littrow配置 ~UQX t r  
X|dlVNL8p  
• 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。 h8hyQd$!  
Ff&kK5} q  
• 空气中反射的光栅方程: hkl9 EVO)  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 eNu]K,rT  
6d/1PGB  
• 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: U%rq(`;  
DLD5>  
• 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): N<^)tR8+  
tX~ *.W:  
WYd9p;k  
7[ZoUWx  
系统构建模块-光源和组件 \Sv8c}8  
a[@Y >  
K8RV=3MBLD  
rr]-$]Q  
使用参数耦合 t 09-y  
TW-^C ;  
V@r V +s  
:pvB}RYD  
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。 ;$'D13  
X"g`hT"i  
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。 ag6[Nk  
G.]'pn  
mjKu\7F  
zx7A}rs3oX  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 $ D.*r*c6  
oaG;i51!  
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。 3L:SJskYR  
\1<8'at  
TgA>(HcO  
){*9$486  
1阶反射探测器的定位(R1) DdqE6qE  
.S[M: <<*  
R1探测器定位步骤: ^~^=$fz  
~rlPS#]o  
绕y轴旋转-2θ S4VM(~,o  
= OzpI  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 X}g"_wN,g>  
B*:W`}G]_c  
lC@wCgc  
.f&Z+MQ  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 Zs2;VW4RW  
pgBIYeY,  
<Vl`EfA(  
 E]W :  
u Au'2M,_  
位置自动配置 eW;c 3<  
B]I*ymc#  
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。 SB,#y>Zv?  
\%_sL#?  
;gLOd5*0  
物理光学模拟结果(归一化) j\iNag(   
w5=<}1`St  
baGV]=j  
a]!u go}  
物理光学仿真结果 f.0HIc  
<Ok7 -:OxA  
0{/'[o7  
q"Sja!-;|  
VirtualLab融合技术 ]e$n;tuW  
a:KL{e[   
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