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infotek 2024-01-08 08:01

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 }-=|^  
HN|%9{VeB  
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" "ZI$`  
B tcy)LRk  
v` 1lxX'*  
oNF6<A(@$  
建模任务 Ig>(m49d  
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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。 O :Tj"@h  
TOQP'/   
{bY%# m  
i=2N;sAl  
光源 FU4L6n  
• 基模高斯光束 nAdf=D'P  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) b d!Y\OD  
• 波长 488 nm d/~9&wLSb  
DSn_0D  
Littrow配置 hp|YE'uYT  
`VguQl_,gA  
• 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。 *\F~[  
IW] rb/H  
• 空气中反射的光栅方程: ' S/gmn  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 6.yu-xm  
;9QEK]@  
• 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: "VMz]ybi^  
@f3E`8  
• 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): 63IM]J  
Pa: |_IXA  
@`9]F7h5W  
'!B&:X)  
系统构建模块-光源和组件 am6L8N  
uW %#  
{]4LULq  
]3Sp W{=^(  
使用参数耦合 inp7K41  
,Ma^&ypH  
+9sQZB# (  
Yrq~5)%  
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。 mj7#&r,1l  
Tpa5N'O  
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(Hs#Kn{  
gL/9/b4  
ysnx3(+|  
!0<,@v"  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 +] {G@pn  
>Y@H4LF;1x  
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。 G7/ +ogV  
) Hr`M B  
^E>3|du]O  
'[%j@PlCX  
1阶反射探测器的定位(R1) Y"$xX8o  
 uHRsFlw  
R1探测器定位步骤: +k R4E23:  
N?`' /e  
绕y轴旋转-2θ >9Vn.S  
N!tX<u~2  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 *wjrR1#81x  
-jm Y)(\  
+R75v)  
i SQu#p@  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 |-~Y#]  
* kh tJ]=  
XW92gI<O  
@oGcuE  
gbD KE{  
位置自动配置 vtJJ#8a]  
"_?nN"A7  
通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 AFt s(  
,|/f`Pl  
Zx>=tx}  
物理光学模拟结果(归一化) \a3+rN dj  
+&H4m=D-#a  
?:9"X$XR  
V>3X\)qu  
物理光学仿真结果 hOK8(U0  
4s oJ.j8  
[dVL&k<P  
7F.4Ga;  
VirtualLab融合技术 ;722\y(Y  
1Ai^cf:S  
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