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infotek 2024-01-08 08:01

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 XgZ.UT  
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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。 &FzZpH  
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建模任务 ]$WwPDZ  
v+`gQXJ"G  
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。 /4 -6V d"8  
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光源 h.h\)>DM@  
• 基模高斯光束 Zut"P3d=J  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) |"EQyV  
• 波长 488 nm >*goDtTjp  
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Littrow配置 ;l=ZW  
-]~vE fq+T  
• 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~JrO]mi  
m&8'O\$  
• 空气中反射的光栅方程: !@kwHJkv  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 iwnFCZVS  
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• 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: <%]i7&8|  
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• 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): 3rw<#t;v  
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T4x%dg  
系统构建模块-光源和组件 etWCMR  
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使用参数耦合 u' +;/8  
$UGX vCR  
xRM)f93@  
R<n'v.~"A  
这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 /KH,11 )yc  
m_g2Cep  
在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 tjTnFP/=  
(7_}UT@w-  
&`IC 3O5  
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0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 )Cfk/OnRd  
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在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 zBTyRL l  
Y<0R5rO  
m]#oZVngy  
z->[:)c  
1阶反射探测器的定位(R1) 5ps7)]  
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R1探测器定位步骤: ^TF71u o  
/f0*NNSat-  
绕y轴旋转-2θ FH}2wO~_  
;Wu6f"+Y#  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 7dbGUbT  
&nyJ :?  
~ '/Yp8 (  
)eaEc9o>  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 51&K  
14 Toi  
hiQ #<  
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7lH3)9G;  
位置自动配置 _8I\!  
3q*p#l~  
通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 LW '3m5  
mW&hUP Rx  
;S.o` z1GI  
物理光学模拟结果(归一化) yrVk$k#6}  
m#.N  
A4>j4\A[M  
Z&W*@(dX  
物理光学仿真结果 .L#U^H|  
9 O2??N7f  
C_ 4(- OWq  
}s++^uX6  
VirtualLab融合技术 P")1_!  
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