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infotek 2024-01-08 08:01

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 3/n5#&c\4  
[u*5z.^  
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。 Npy :!  
WI-1)1t  
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>I&5j/&}+  
建模任务 kpN)zxfk  
w&T9;_/  
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。 B ,epzI  
PxDh7{  
YteO 6A;  
OYTkV}tG  
光源 ^,T(mKS  
• 基模高斯光束 -C?ZB}`   
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) |4 0`B% Z  
• 波长 488 nm k_nql8H  
l]l'4@1   
Littrow配置 e h?zNu2=  
J]pir4&j  
• 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。 VQ9/Gxdeo  
PBTnIU  
• 空气中反射的光栅方程: 8>i n_h9  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 |imM# wF  
0[?Xxk}s0  
• 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: PP33i@G  
u^ 8{Z;mm  
• 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): @>Km_Ax  
h^(* Tv-!  
<&g,Nc'5C  
kzUIZ/+ZL,  
系统构建模块-光源和组件 l L@XM2"  
84zSK)=Y  
o~y;j75{.*  
m'=Crei  
使用参数耦合 =|y9UlsD  
i#Bf"W{F  
'/p/8V.O.  
yg=q;Z>[~  
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。 yEoF4bt  
Ad9}9!<  
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。 ,K"U> &  
J$w<$5UY  
,77d(bR<  
A>;bHf@  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 &>W$6>@  
`V)8 QRN(  
在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 Y>dzR)~3[  
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i0kak`x0  
s %``H`  
1阶反射探测器的定位(R1) oC: {aK6\  
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R1探测器定位步骤: */^q{PsN  
l<LP&  
绕y轴旋转-2θ 2M#Q.F  
U} e!Wjrc  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 e L^ |v  
< #}5IQ5`Z  
j<99FW"@e  
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沿着z方向移动探测器,ΔzR1 v6M6>&RR|  
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k"T}2 7  
,c$_t+  
fF$<7O)+]  
位置自动配置 %S@ZXf~:  
UXc-k  
通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 J6s`'gFns  
mPtZO*Fc  
['X]R:3h  
物理光学模拟结果(归一化) [#<-ZC#T*  
(cAIvgI  
G_3O]BMKd)  
hYT0l$Ng  
物理光学仿真结果 ]YnD  
cz#rb*b  
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VirtualLab融合技术 |"X*@s\'  
Cx(>RXVoJ,  
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