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infotek 2024-01-08 08:01

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 $q$\GOQ 9  
x,c68Q)g  
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。 RF2XJJ  
RTY4%6]O  
W!B4< 'Fjc  
v 4b`19}  
建模任务 HPdwx V  
E=*Q\3G~  
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。 RS02>$jo  
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光源 S|4/C  
• 基模高斯光束 B@vH1T  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) *AQbXw]w  
• 波长 488 nm 4H? Ma|,  
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Littrow配置 }t-|^mY>  
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• 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 0_pwY=P  
]b| @<E7Y  
• 空气中反射的光栅方程: 3i}B\ {  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 :Qp/3(g e  
^ED>{UiNI  
• 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: >t }D5ah  
x2wWp-Z  
• 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): NS;8&  
km^+ mK  
V\hct$ 7Vm  
X*"O'XCA  
系统构建模块-光源和组件 9d}nyJ  
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N,Bs% p#1  
=I}V PxhE7  
使用参数耦合 :8wF0n-'  
kP@OIhRe  
*bSG48W("  
rO%+)M$A  
这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 E8<i PTJs  
tp2 _OQAQ  
在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 X6 '&X  
<!>}t a  
;_&L^)~P$  
Y,\mrW}K   
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 ,peE'   
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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。 }TL"v|ny6;  
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R\amcQ 9  
xyz86r ^u  
1阶反射探测器的定位(R1) CnYX\^Ow  
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R1探测器定位步骤: c?",kzo  
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绕y轴旋转-2θ !{ lb#  
}>U03aa!  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 wJkkc9Rh'(  
`VN<6o(  
>E=a~ O  
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沿着z方向移动探测器,ΔzR1 cEu98nP  
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Mv =;+?z!  
 \RO Sd  
c'R|Wyf  
位置自动配置 xII!2.  
tH(#nx8  
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。 =^vUb  
;A!i V |  
yQ50f~9  
物理光学模拟结果(归一化) {!h[@f4  
mH .I!  
RA/yvr  
g\'84:*J\  
物理光学仿真结果 s. [${S6O  
(5&"Y?#o,  
e?WR={  
W:J00rsv=`  
VirtualLab融合技术 8 K!a:{  
Lp=B? H  
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