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infotek 2024-01-08 08:01

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 |Ogh-<|<  
9ye!kYF,  
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。 : j kO  
1n<4yfJ  
T;3qE1c  
+F q_w  
建模任务 ;`/a. /bc  
Zj -#"Gm  
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。 9n is8  
x"sbm  
O [= L#wi  
8x- 19#  
光源 /:]<z6R  
• 基模高斯光束 T O]7cC  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) XY{N"S8  
• 波长 488 nm ZxSnqbyA*  
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Littrow配置 }'tJc $!  
Y2tVq})!  
• 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 x*:VE57,z  
`uMc.:5\  
• 空气中反射的光栅方程: V|@bITJ?7  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 ^[.}DNR95(  
L754odc  
• 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: lr4wz(q<9  
3 1c*^ZE.  
• 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): F?tWx+N<{  
aV7VbC  
}F0<8L6%  
;o'r@4^&$R  
系统构建模块-光源和组件 !&Q?ASJH  
=PY{Elf  
Dqo#+_v  
ROn@tW  
使用参数耦合 "p3<-06  
C_>XtcU  
B-_b.4ND)  
V*PL_|Q5  
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。 LI@BB:)[  
Wk7E&?-:6  
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。 D'u7"^=  
)EB+(c~E  
 !AJkd.  
qD*y60~]zz  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 Pb;c:HeI/  
pt"9zkPj  
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。 MvZa;B  
"~r)_Ko  
@*<0:Q|m  
*]HnFP  
1阶反射探测器的定位(R1) aL[6}U0(}  
?Xvy0/s5  
R1探测器定位步骤: &*" *b\  
wdP(MkaV  
绕y轴旋转-2θ Z@dVK`nD  
!@ ]IJ"\  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 ^?H|RAp  
izcaWt3 a  
r@C~_LgL)  
)aGSZ1`/  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 hsY?og_H  
X uE: dL?  
nl 'MWP  
8cOft ;|qB  
Ws|`E `6O  
位置自动配置 [5~mP`He  
u$^tRz9  
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。 u#EcR}=]  
-GFZFi  
04dz ?`HuB  
物理光学模拟结果(归一化) =MQ/z#:-P  
nyi!D   
ou-UR5  
':;k<(<-  
物理光学仿真结果 4zS0kk;+  
;DK%!."%  
D {Ol8:  
g=4^u*  
VirtualLab融合技术 ]Ac}+?  
~x8nC%qPvq  
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