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infotek 2024-01-08 08:01

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 `ZPV.u/  
yv(\5)XF  
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。 t-Zk)*d/0  
BDcA_= ^R&  
P"s7}cl  
*kq>Z 06'i  
建模任务 U&OE*dq  
8;fi1 "F;}  
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。 iu+rg(*%  
_xdFQ  
\w=*:Z  
~+&Z4CYb  
光源 l.%[s6  
• 基模高斯光束 - -ZSl  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) %-O[%Dy  
• 波长 488 nm JU!vVA_  
q/dja  
Littrow配置 OcZ8:`=%  
!3Ed0h]Bfa  
• 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。 +7$zL;ph=n  
8+8P{_  
• 空气中反射的光栅方程: Qe4"a*l-r  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 GU]_Z!3  
VN >X/  
• 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: Na>?1F"KHk  
5tcJT 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):  &DX  
l^4!  
-n]E\"  
tRmH6  
系统构建模块-光源和组件 wKj0vMW  
f4lC*nCN  
*S\/l-D  
T)#eaz$4W  
使用参数耦合 ~,O}wT6q  
Z)dE#A_X  
(7?jjH^4  
{U7A&e0eW  
这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 >o8N@`@VK-  
#_4JTGJ  
在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 Nh+ZSV4WJ:  
3PRK.vf  
Q2RO&dL 9  
'`/w%OEVC5  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转  &&sCaNb  
?%wM8?  
在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 _sI\^yZd  
u{(-`Al}L  
+i6XCN1=  
Q\{$&0McF  
1阶反射探测器的定位(R1) 707-iLkt.1  
P'p5-l UK  
R1探测器定位步骤: bT#re  
Bw8&Amxx:  
绕y轴旋转-2θ @DK;i_i  
EP}NT)z,{  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 0\Ga&Q0-(O  
riY[p,  
8[mj*^P  
M`gr*p  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 N cnL-k.  
:}}~ $$&  
iTg7@%  
6/&aBE=  
c&u~M=EW  
位置自动配置 UJ1Ecob  
= *~Q5F  
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。 =EdLffU[J  
BuIly&qbm<  
`Wy8g?d;bn  
物理光学模拟结果(归一化)  p@bcf5'  
{fAj*,pzl  
.~ yz1^ c  
Nw|m"VLb  
物理光学仿真结果 xXm:S{I  
{rWFgn4Li  
L !V6 Rfy  
PTFe>~vr*  
VirtualLab融合技术 EABy<i  
ECF \/12  
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