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infotek 2024-01-08 08:01

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 3o"l sly  
EQX<<x"  
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。 <GLoTolZ  
m\E=I5*/  
vsQvJDna~  
= uepg@J  
建模任务 r;E5e]w*-  
=k;X}/  
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。 |;^$IZSsz  
7Jd&9&O U  
\ Co Z+  
p["pGsf  
光源 A PrrUo  
• 基模高斯光束 k ~F ,n  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) 1=ZQRJW0B  
• 波长 488 nm 2izBB,# "  
ln":j?`  
Littrow配置 hlz/TIP^N3  
!|z!e>0  
• 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 ed`7GZB  
kuq&; uk$Q  
• 空气中反射的光栅方程: '@IReMl  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 *)oBE{6D  
"L8Hgwg  
• 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: f9+6gY  
G>jC+0nkry  
• 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): 4 Lz[bI  
wF59g38[z$  
}_H\ 75Iv  
kV8qpw}K  
系统构建模块-光源和组件 NzN"_ojM  
P m&^rC;  
fZ^ad1o  
%:Y(x$Qy  
使用参数耦合 I]3!M`IMG  
Hw6 2'%  
#\O'*mz  
gA3f@7}d  
这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 dP>FXgY  
D=Yr/qc?  
在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 bfpoX,:   
)n[=)"rf  
6$zd2N?  
+At0V(  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 8:0,jnS  
QjYw^[o  
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。 =EU;%f  
WGyPyG#Fl  
P^U.VXY}  
s0 Z)BR #  
1阶反射探测器的定位(R1) +rhBC V  
G|||.B 8  
R1探测器定位步骤: q]*jTb  
@2hOy@V  
绕y轴旋转-2θ 0F%?< : &  
+oHbAPs8  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 H]f[r~  
m'k>U4  
/s+S\ djk  
#B#xSmak  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 fr$6&HDZ9  
LB9W.cA   
CC3M7|eO3  
iOL/u)   
_A0X[}^K  
位置自动配置 *O\lR-z!k  
>+>N/`BG  
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。 "=JE12=u  
! CJ*zZ*  
1'8-+?r  
物理光学模拟结果(归一化) @2-;,VL3  
5w+&plIJ  
h~z}NP  
F" 4;nU  
物理光学仿真结果 hb %F"Q  
{z;4t&5  
c++q5bg@)  
8#o2qQ2+  
VirtualLab融合技术 [F(iV[n%  
/Ei e5p  
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