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infotek 2024-01-08 08:01

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 <4;L& 3  
H4M`^r@)'  
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。 1=~##/at  
/q"8sj/  
w (ev=)7<  
H~0B5Hl!F  
建模任务 nv: VX{%  
Of<Vr.m{R  
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。 !\\1#:*_W  
nEik;hAz  
99b"WH^3$y  
zWF[cf>'  
光源 WOYN% 0#  
• 基模高斯光束 9; aOUs:<  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) ^Uik{x  
• 波长 488 nm 1{h,LR  
v.Q+4 k  
Littrow配置 5hlS2fn  
Wr4Ob*2iD  
• 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。 &>}f\ch/  
cA!o xti  
• 空气中反射的光栅方程: ^VjF W  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。  ` EVy  
rp!{QG  
• 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: ,sp((SF]1  
4zqO!nk  
• 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): Z.U8d(  
a7la CHI  
v%E!  
h$$i@IO0  
系统构建模块-光源和组件 mnq1WU;<  
n55s7wzM  
4ZT0~37(  
3lefB A7  
使用参数耦合 |vh{Kb@  
@$o^(my  
g+KuK`\N%  
9aY}+hgb#  
这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 z'k@$@:0XD  
'77Gg  
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。 [nB4s+NX  
0NyM|  
-1]8f  
 <+p{U(  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 a]?o"{{+  
$HFimU,V=0  
在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 PW"uPn  
0G #s/u#  
+^ |=MK%  
*orP{p -U  
1阶反射探测器的定位(R1) c(lG_"q6  
lXu6=r  
R1探测器定位步骤: l9F]Lw  
[R{%r^"2p  
绕y轴旋转-2θ e]3b0`E  
x:`"tJa  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 K,f- w2!  
SfGl*2  
'/<f'R^  
*nV*WU S3  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 `SG8w_  
3;wOA4ur  
/"7_75 t  
~x g#6%<=  
ge$p/  
位置自动配置 k6^!G"  
)L$)qfQ~x  
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。 ?;CMsO*q  
^<+V[ =X  
&u9@FFBT8  
物理光学模拟结果(归一化) _K<Z  
h0zv @,u  
]Jx_bs~g  
yMKVF`D*  
物理光学仿真结果 i-`J+8|d  
sx@ %3j  
rHD_sC*  
'\/|K  
VirtualLab融合技术 {M P (*N  
e c4vX  
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