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infotek 2024-01-08 08:01

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 hN4VlNKu  
eYP=T+  
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。 EnscDtf(  
QJ<[Zx  
2:J,2=%  
vnsSy33K  
建模任务 OAok  
5g NLO\  
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。  {;RF  
\y*j4 0  
.)ST[G]WK  
CX+9R3pa  
光源 /_OOPt=G  
• 基模高斯光束 )1_(>|@oi  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) {% F`%_{"  
• 波长 488 nm oeN zHp_  
XV2=8#R  
Littrow配置 EhXiv#CZ  
"|4jP za  
• 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。 $9i9s4u^  
T'R,vxP)\  
• 空气中反射的光栅方程: aYj%w  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 A7'bNd6f9  
"-U3=+  
• 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: iBHw[X,b  
jaqV[*440U  
• 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): v |ifI  
5+FLSk  
" dT>KQ  
DQ5W6W  
系统构建模块-光源和组件 G;2[  
%^')G+>i  
Qtnv#9%Vi  
Y`]rj-8f0B  
使用参数耦合 6 6dTs,C  
[0op)Kn  
#7C6yXb%  
N(7u],(Om  
这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 .D3`'K3t{[  
Oo/8Y E @  
在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 O9;dd yx  
_Y7:!-n}   
S~|tfJpL  
hg#c[sZL  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 +I.v!P!^  
bZXlJa`'S  
在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 Wbd_a R (  
&[)D]UL  
7?"9J `*  
P,`=]Y*  
1阶反射探测器的定位(R1) Cn/q=  
VwC4QK,d;  
R1探测器定位步骤: rT<1S?jR  
85 Dm8~  
绕y轴旋转-2θ /=- h:0{M  
(l2<+R%1  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 Q6|@N~UeZ  
q!@c_o  
K]MzP|T,  
th9 0O|;  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 Y}ky/?q  
b8e*Pv/  
+ruj  
uAQg"j  
0O^U{#*$I  
位置自动配置 XC2Q*Z  
|/t K-c6J  
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。 @@; 1%z  
I'P.K| "R  
3} l;  
物理光学模拟结果(归一化) #e*$2+`[A  
/:^tc/5U ]  
I>!|3ElT  
qm~Kw!kV  
物理光学仿真结果 6eOxF8  
7%X+O8  
o` 2 5  
sgR 9d  
VirtualLab融合技术 9/^d~ ZO  
FmR\`yY_,  
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