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infotek 2024-01-08 08:01

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 hrtz>qN  
g\fj6  
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。 G~o!u8^;  
=$Mf:F@  
p09p/  
9M;t4Um  
建模任务 =V]0G,,\  
(z>t4(%\  
VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 >9rZV NMU  
Oo@o$\+v  
&G\mcstX  
Nwz?*~1  
光源 UL-_z++G  
• 基模高斯光束 gT_KOO0n  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) S@qR~_>a  
• 波长 488 nm sde>LZet/  
z,G_&5|f%  
Littrow配置 kFwFPK%B  
1'\QD`M9^  
• 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。 c%C6d97q  
+ZM,E8  
• 空气中反射的光栅方程: uD>=  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 :${tts2g  
Q0Ft.b  
• 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: H #_Zv]  
8Rwk o6x  
• 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): L)bMO8JH~m  
*u1q7JFQk  
X n$ZA-  
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系统构建模块-光源和组件 +ODua@ULFB  
nf/?7~3?[  
[&n[p?  
+Cw_qS"=  
使用参数耦合 iyl i/3|  
B= {_}f  
&\N>N7/1  
& "&s,  
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。 W~/d2_|/  
JP5e=Z<  
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。 Y/kq!)u;%L  
x/umwT,ov  
5, 1<A@H  
FAEF  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转  f\<r1  
P>C'? 'Q7  
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。 g0tnt)]  
+:.Jl:fx4  
>#|%'Us  
]=00<~ l*q  
1阶反射探测器的定位(R1) qh~bX i!  
?eIb7O  
R1探测器定位步骤: HeAXZA,  
tp] 5[U  
绕y轴旋转-2θ [yXmnrxA  
3F2IL)Hn  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 |#@7$#j  
-`~qmRpqY  
B`B =bn+4  
z%YNZ ^d  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 /l*v *tl  
eWcqf/4?"  
OOqT0w N  
< '5~p$  
KdR4<qVV}  
位置自动配置 &u.{]Yjx  
&:&89<C'  
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。 zFq%[ X  
W`;;fJe  
v|%41xOsr  
物理光学模拟结果(归一化) UphTMyn3  
fwFJe(.  
j,M$l mR')  
+.V+@!  
物理光学仿真结果 t1FtYXv`/  
ZRagM'K  
!g|O.mt  
,MCTb'=G  
VirtualLab融合技术 =Zq6iMD  
VsQ|t/|#  
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