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infotek 2024-01-08 08:01

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 WOytxE  
!Jfs?Hy  
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。 deX5yrvOie  
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<eN R8(P  
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建模任务 UHO_Z  
VV_l$E$  
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。 c@m5 ~  
L#h:*U{@40  
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光源 } /^C|iS7  
• 基模高斯光束 e_3CSx8Cc  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) +{`yeZ9S  
• 波长 488 nm ,K9f_bv  
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Littrow配置 ZFh+x@  
(X[2TT3j!  
• 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。 $A\m>*@  
8%{q%+  
• 空气中反射的光栅方程: D$k8^Vs  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 nY?  
FcbM7/  
• 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: ;-mdi/*g  
&R-H"kK?  
• 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): 3HV%4nZLf  
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cSP*f0n,eo  
M++0zhS  
系统构建模块-光源和组件 i^Ut015q%  
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使用参数耦合 =Ov7C[(  
&wH:aD  
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H. ,;-  
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。 |  FM }  
m$Y :0_^-  
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。 nY-* i!H  
C"<s/h  
0OZMlt%z  
< +`(\  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 6Y*;{\Rd  
[W,|kDK  
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。 o3Ot.9L  
0NE{8O0;Fr  
hXL|22>w<  
vn').\,P2O  
1阶反射探测器的定位(R1) $Rtgr{ {;"  
!|{IVm/J  
R1探测器定位步骤: |WqOk~)[Z3  
?H|T& 66  
绕y轴旋转-2θ /="HqBI#i  
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沿着x方向移动探测器,ΔxR1 BR_TykP  
fjz) Gp  
u:P~j  
5mB]N%rfW%  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 .-I|DVHe  
rj] E@W  
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 !rL<5L  
>>'C :7+Y  
位置自动配置 0%C^8%(x  
t%0?N<9YkU  
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。 rGwIcx(%  
0irr7Y  
*:"^[Ckc  
物理光学模拟结果(归一化) loOOmHhJ&  
%e%7oqR?  
(|h:h(C  
v"lf-c  
物理光学仿真结果 |7F*MP  
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VirtualLab融合技术 p]|LV)R n  
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