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infotek 2024-01-08 08:01

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 N wtg%;  
2f,2rW^i  
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。 Yb:pAzw6  
XYfv(y  
u #~ ;&D*q  
Lh ap4:  
建模任务 H?Jm'\~  
%e_"CS  
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。 -^SA8y  
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光源 1@_T  m  
• 基模高斯光束 z-,VnhLx  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) L`[z[p {?  
• 波长 488 nm T3pdx~66  
DC:)Ysuj  
Littrow配置 ( u`W!{1\  
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• 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。 8C7Z{@A&#  
Bs!4H2@{(]  
• 空气中反射的光栅方程: ao$.6X8fQ  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 -F1- e+=  
Zyye%Ly  
• 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: {{!Y]\2S  
)/|6'L-2  
• 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): SEd5)0X^  
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系统构建模块-光源和组件 1*Ar{:+ua  
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使用参数耦合 '&yeQ   
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Z|* !y]We  
XL5Es:"+?S  
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。 \a|L/9%  
]axh*J3`i  
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。 JPx7EEkZR4  
ZafboqsDL  
:`Az/U[  
`-UJ /{  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 ofdZ1F  
{nMAm/kyj  
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。 0l\y.   
3,eIB(  
AuiFbRFi  
0 P|&Pq&IH  
1阶反射探测器的定位(R1) ,,<PVTd  
^TFs;|..  
R1探测器定位步骤: =o=1"o[  
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绕y轴旋转-2θ }5 9U}@xC  
-yx/7B5@  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 \nvAa_,  
O#kq^C}  
6Y384  
e}{U7xQm1  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 8E^@yZo{  
*cv}*D  
=XY]x  
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k(s;,B\  
位置自动配置 ^ 4hO8  
k|E]YvnfG  
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。 |M~ON=  
2#5,MP~r  
xytr2V ]aV  
物理光学模拟结果(归一化) =y]$0nh  
?.bnIwQe  
g!J0L7 i|  
P=8>c'Q  
物理光学仿真结果 +a+`Z>  
)j&"%[2F  
RDQ^dui  
3Rv7Qx  
VirtualLab融合技术 }nx=e#[g%2  
,"?A2n-qO  
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