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infotek 2024-01-08 08:01

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 B[ZQn]y  
gg`{kN^r.a  
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。 :\~>7VFg  
Z@euO~e~  
'aEK{#en  
0Ye/  
建模任务 QT+kCN  
^P9mJ:  
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。 (n kg  
@S3L%lOH  
KRxJ2  
.8QhJHwd  
光源 W%+02_/)  
• 基模高斯光束 #+o$Tg  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) .h <=C&Yg  
• 波长 488 nm ]lA}5  
_zDS-e@  
Littrow配置 Gs~eRcIB  
Lz1KDXr`)+  
• 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 +}m`$B}mJ  
V<WWtu;3  
• 空气中反射的光栅方程: drAJ-ii  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 (.$$U3\  
[,U l  
• 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: _i ztQ78  
C5(XZscq  
• 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): Ia%cc L=  
r2f%E:-0G  
lFuW8G,-f@  
{KSLB8gtL  
系统构建模块-光源和组件 x(>XM:|  
`%|3c  
V+y|C[A F  
L2Cb/!z`c  
使用参数耦合 R}(Rv3>Xx  
d3a!s  
WMKxGZg"  
A]iT uu5p  
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。 Gmu[UI}w8  
IHW s<U  
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。 dgQ<>+9]6  
_ l)3pm6  
M%jR`qVFg.  
O\q6T7bfRW  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 [2Y@O7;n I  
<>5n;-  
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。 .`KzA]&#  
maSVqG  
, MqoX-+  
mb_6f:Qh3  
1阶反射探测器的定位(R1) DQ$m@_/4w  
~2[kCuu  
R1探测器定位步骤: k0FAI0~(  
dM}c-=w`  
绕y轴旋转-2θ ?!"pzDg  
c;KMox/  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 Wt5pK[JV  
owa&HW/_  
'4GN%xi  
"KCG']DF  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 <QgpePyoN  
o=![+g  
xA;)02   
y'6lfThT  
WOgkv(5KN  
位置自动配置 5l,Lp'k  
C!K&d,M  
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。 sWTa;Qi  
lP4s"8E`h  
K{Nj-Rqd  
物理光学模拟结果(归一化) s,mt%^x[  
1uyd+*/(xP  
N3Q .4? z9  
2.{zf r  
物理光学仿真结果 DgRn^gL{Q  
~md06"AYJ  
f6( 1jx"  
<}xgp[O  
VirtualLab融合技术 :v45Ls4J  
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