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2024-01-08 08:01 |
闪耀光栅的Littrow配置
摘要 au/LoO#6Ro >]xW{71F@ 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。 -2 >s#/% EP>Lh7E9n
gx',K1T i$Kx@,O8t 建模任务 <hiv8/)? G5K?Q+n
VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 .{*l, (GC5r#AnS
9==4T$nM[ ,aGIq. *v 光源 xkiiQs) • 基模高斯光束 HKI\i)c • 小发散度(半角div. 0.005 deg) Ry"4v_e9 • 波长 488 nm S50}]5K
9+PAyI#w Littrow配置 T*PEUq saQs<1 • 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。 H.E=m0np [ }Tb2| • 空气中反射的光栅方程: \Cj3jg 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 .%e>>U>F vmrs(k "d# • 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: }r,xx{.u7 Z`MpH • 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): 9d-'%Q>+ ( $2M"n
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f\_PNZCc 系统构建模块-光源和组件 W02z}"# /j}Tv.'d
6w;`A9G[YI ~%g,Uypi 使用参数耦合 'j,
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Z_xQ2uH$: -6s:D/t1' 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。 'N+;{8C-{ 4K~=l%l 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。 a^@.C5 \G>C{v;
]=%qm; ZvT,HJ0? 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 N{Z+ UhL1Y
NF_ 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。 tP*Kt'4W z,x
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U&u6356 gj
@9(dk% 1阶反射探测器的定位(R1) h8 N|m0W [~
2m*Q R1探测器定位步骤: P-gj SE|yh oxN5:) 绕y轴旋转-2θ .24z+|j
d94k 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 BlU&=;#r5> !E?+1WDS0
."^\1N(.n }*QK;#NEc 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 Wq<oP 4s9@4
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Gt*K:KT=L 位置自动配置 yTg|L9 gMF6f% 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。 abUO3
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ud5}jyJ 物理光学模拟结果(归一化) CZu=/8?
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gFHBIN;u YCltS!k 物理光学仿真结果 4xbWDu] n:/!{.
d9k` >wmHCOL: VirtualLab融合技术 dt"/4wCO 9]l I?j]o
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