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infotek 2024-01-08 08:01

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 -c'~0g]<  
*u`[2xmuYf  
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。 CLX!qw]@ +  
bpWEF b'f  
k_%"#  
C*1,aLSw  
建模任务 vB9v8@[I&  
f<aJiVP  
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。 lDm0O)Dh!  
8 ,<F102(  
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C@Fk  
光源 gls %<A{C  
• 基模高斯光束 I w-3Z'hOX  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) (*\*7dIo  
• 波长 488 nm WT9 k85hqj  
4! V--F  
Littrow配置 57eA (uI  
('7qJkV  
• 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。 !XJS"owr  
Fj~,>   
• 空气中反射的光栅方程: ^;]Q,*Q  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 y7)$~R):-  
v*k}{M  
• 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: 1'{A,!  
Gh#$[5&`  
• 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): <; (pol|  
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kX)Xo`^Ys  
.G|9:b  
系统构建模块-光源和组件 Xitsb f=Gg  
G`1FD  
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K~B@8az  
使用参数耦合 Pa-p9]gq  
OLS.0UEc  
9e*v&A2Y'  
G uLU7a  
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。 FV->226o%  
N4JJA+  
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。 WG0Ne;Ho  
lQSKY}h  
^k7`:@ z0U  
FnFJw;:,{  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转  ;Iu}Q-b*  
1\'zq;I~  
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。 w`")^KXi  
~Kr_[X:d5  
t kJw}W1@  
nA#FGfZ{Ge  
1阶反射探测器的定位(R1) wNX2*   
n%J {Tcn6  
R1探测器定位步骤: W"a%IO%'  
18xT2f  
绕y轴旋转-2θ KiDL]2  
2# y!(D8  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 L93&.d@m9  
Jbrjt/OG#I  
_RHB ^y;-  
u\9t+wi}<  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 im6Rx=}E{  
NQx`u"=  
O_u2V'jy9  
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&u@<0 1=  
位置自动配置 O"D0+BK79e  
l".LtUf-  
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。 CQ`$' oy?W  
QX]~|?q  
,'E+f%  
物理光学模拟结果(归一化) ]26 Q*.1~  
,o3{?o]s  
9 ^G. ]W]  
;c!}'2>vM  
物理光学仿真结果 g=T !fF=  
z ]@ Q  
U{+<c [  
EO<{Bj=2  
VirtualLab融合技术 9HjtWQn  
y$f{P:!"{3  
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