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infotek 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=m0 np  
[ }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`M pH  
• 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>+  
( $2M"n  
.5o~^  
f\_PNZCc  
系统构建模块-光源和组件 W 02z}"#  
/j}Tv.'d  
6w;`A9G[YI  
~%g,Uypi  
使用参数耦合 'j, ([  
%=9o'Y,4  
Z_xQ2uH$:  
-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 )Xx  
U&u63 56  
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-gjSE|yh  
oxN5:)  
绕y轴旋转-2θ .24z+|j  
d 94k  
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  
LOcZadr  
Gg ~0>XS  
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 Y{  
{\0V$#q   
ud5}jyJ  
物理光学模拟结果(归一化) CZ u=/8?  
6A]I" E]5  
gFHBIN;u  
YCltS!k  
物理光学仿真结果 4 xbWDu]  
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VirtualLab融合技术 dt "/4wCO  
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