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infotek 2024-01-08 08:01

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 tMo=q7ig  
-cUw}  
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。 '[bw7T  
pwF])uf*{\  
0,iG9D 7  
Qr?(2t#  
建模任务 7'@~TM  
Ac/LNqIs  
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。 nzU0=w}V  
ZKi?;ta=  
|voZ0U  
4hn' b[  
光源 '47E8PIJ|  
• 基模高斯光束 ,{Z!T5 |  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) /EL3Tt  
• 波长 488 nm }c#W"y5l_  
w" A{R  
Littrow配置 2 F ~SH  
AO8%!+"_  
• 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。 \JNWL yw  
'jKCAU5/0;  
• 空气中反射的光栅方程: (]5gYi  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 +.X3&|@k  
1\5po^Oioy  
• 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: p >nKNd_aQ  
f6#1sO4"  
• 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): cn'r BY  
*C^TCyBK;  
=DI/|^j{ ;  
Pa ^_ s  
系统构建模块-光源和组件 t\\<+^[%  
D5!I{hp"  
q]y{ 4"=5  
>a: 6umY  
使用参数耦合 hP jL  
\Zn~y--Z  
")W5`9  
q)tNH/  
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。 !Eb!y`jK  
DWU(ld:_  
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。 IpVtbDW  
~JOC8dO  
U2(mWQ[mO  
}`uq:y  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 w5a;ts_x  
~Ecx>f4nX  
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。 tj tN<y  
H`T}k+e2-N  
p$6L_ *$  
<ceJ!"L  
1阶反射探测器的定位(R1) Y,X0x-  
eak+8URo  
R1探测器定位步骤: g=S|lVQm  
7i9wfc h$U  
绕y轴旋转-2θ N  gOc2I  
p1,.f&(f  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 Oi~.z@@  
 37|EG  
A*? Qm  
"D ivsq^  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 hj3wxH.}  
m>'#664q1  
:Y&h'FGZm  
?O/!pUAu  
Aj@t*3  
位置自动配置 .vpx@_;]9  
{uiL91j.  
通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 SCXtBZ`.G  
k i{8f  
mB*;>   
物理光学模拟结果(归一化) f_ > lz  
t` zPx#])  
_Ns_$_  
AJt4I W@  
物理光学仿真结果 .OD{^Kq2  
=OooTZb:x-  
$(pVE}J  
$`Aps7A  
VirtualLab融合技术 qLm g18  
[L>AU; :  
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