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infotek 2024-01-08 08:01

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 {B^pnLc  
1t2cY;vJ  
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。 Au=kSSB  
wE2x:Ge:  
A-0m8<  
^[TOZXL`:  
建模任务 z7q%,yw3N  
RKk"  
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;c=eMw  
m X:bA5db  
h/=-tr  
n/-N;'2J  
光源 HA\A$>  
• 基模高斯光束 $4h04_"  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) Y_lCcu#OA  
• 波长 488 nm :BDviUC7Z  
k4mTZ}6E  
Littrow配置 /Mx CvEE  
Gx|Dql  
• 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。 V*uEJ6T  
05g?jV  
• 空气中反射的光栅方程: ZjavD^ky  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 i ~P91  
P.1Qc)m4  
• 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: 0gi}"v  
2w7@u/OC'  
• 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]NYYP-  
qL~Pjr>cF  
)SD_}BY%k  
U%Ol^xl  
系统构建模块-光源和组件 )#mW7m9M#  
M Hn&; A]  
h%|9]5(=  
bZnDd  
使用参数耦合 t5A[o7BS  
wEv*1y4  
LVWxd}0  
; ?j~8  
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。 Qvs(Rt3?y  
+E `063  
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。 "rf\' 9=  
&U8 54  
uRs9}dzv  
Ic_tc  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 N6f%>3%1|.  
),)Q{~&`  
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。 " gwm23Rpj  
:az!H"4W/  
s}<)B RZi  
Q0_M-^~WT  
1阶反射探测器的定位(R1) YU*46 hA1B  
_4!7 zW^  
R1探测器定位步骤: &<#/&Pq/i  
bmSpbX\  
绕y轴旋转-2θ YDdLDE  
h^Arb=I  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 >^sz5d+X  
j(UX 6lR  
M_|M&lR>  
~ rQ4n9G  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 i:AjWC@]  
%y!   
~x9 W{B]  
38OIFT  
`*|LI  
位置自动配置 P] {B^,E  
Y^T-A}?`  
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。 Y!Usce  
LZ3rr-  
8Q#t\$RY  
物理光学模拟结果(归一化) k QB 1=c  
<x.]OZgO  
a-SB1-5jf  
|F8;+nAVF#  
物理光学仿真结果 pqRO[XEp2  
uQXs>JuD  
c4FOfH|  
l;"ub^AH  
VirtualLab融合技术 W ??;4  
k4]R]=Fh.  
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