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infotek 2024-01-08 08:01

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 5Y>fVq{U?;  
zHD 8 \*  
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。 rrSFmhQUk  
E <N%  
\rY\wa  
gNC'kCx0c  
建模任务  ]l}bk]  
3uL$+F  
VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 \Rw^&;\1  
} x Kv N  
*i"Mu00b  
(ZP e{;L.  
光源 v}=pxWhm  
• 基模高斯光束 OKA6S*  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) uT Y G/O  
• 波长 488 nm 9hgIQl  
E)]emeG d  
Littrow配置 !iAZEOkRR  
}Qh%Z)  
• 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 u4xJ-Vu  
'cY @Dqg1  
• 空气中反射的光栅方程: PPh1y;D  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 h1#l12k^'  
OA7=kH@3c  
• 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: bBQHxH}vi  
v%QC p  
• 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): iHWt;]  
hysxHOL  
|[!0ry*N%  
p+2uK|T9  
系统构建模块-光源和组件 FWo`oJeN  
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tAb3ejCo?  
使用参数耦合 JV! }"[  
%Ip=3($Ku[  
|\]pTA$2  
Lya?b  
这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 5;9.&f  
'IER9%V$  
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。 `~@}f"c`u  
=OR&,xt  
l> >BeZ  
os(}X(   
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 6uFGq)4p@  
jw]IpGTt  
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。 }Z`@Z'  
t;[Q&Jl  
p-/}@r3Z+  
73M;-qnU  
1阶反射探测器的定位(R1) ^N~Jm&I  
1xwq:vFC.  
R1探测器定位步骤: [92bGR{  
16I(S  
绕y轴旋转-2θ b$FXRR\G  
U3w*z6OG  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 OL[_2m*;9p  
1z[blNs&  
;<`  
N?Ss/by8Sg  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 i4 tW8 Il  
Xg97[I8/  
ix}*whW=U  
}Z\+Qc<<  
5TdI  
位置自动配置 o-t!z'\lO  
fGLOXbsA  
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。 ;Y16I#?;Kh  
nzu 3BVv  
bRAf!<3  
物理光学模拟结果(归一化) wmPpE_ {  
^F1zkIE  
]%%cc  
O4 Y;  
物理光学仿真结果 g:c @  
3!B3C(g  
m;I;{+"u  
qsL6*(S(r  
VirtualLab融合技术 iF]vIg#h  
oDas~0<oh  
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