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infotek 2024-01-08 08:01

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 d[rxmEXht  
guSgTUJ}  
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。 TDY}oGmNn  
;pb~Zk/[,w  
7=T0Sa*;  
&)fPz-s  
建模任务 uz Z|w+3O  
43:~kCF[s  
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。 DfV_08  
r9s1\7]x  
yQ+#Tlji  
gNs@Q !  
光源 N ~M:+ \  
• 基模高斯光束 fgl"ox  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) #)>>f  
• 波长 488 nm f*5=,$0  
LAf!y"A#  
Littrow配置 [ Q=) f  
TmX~vZ  
• 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。 q.<q(r  
D9H|]W~   
• 空气中反射的光栅方程: %F&j B  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 PU?kQZU~)  
MQ\:/]a  
• 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: r7ywK9UL  
*i%!j/QDAP  
• 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): .#j)YG  
-zc9=n<5  
s o~p+]  
92 Pp.Rh  
系统构建模块-光源和组件 |[o2S90  
Fl*@@jQ8cV  
R"O9~s6N  
Jz%&-e3  
使用参数耦合 7Zu!s]t  
#0xvxg%{  
=/dW5qy;*+  
>t*zY~R.  
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。 hH[JY(V  
g s'bv#4yd  
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。 Vaq=f/  
_FdWV?  
Z[({; WtF  
v S%+  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 *~&W?i  
T5-4Q  
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。 D;d;:WT5  
y[r T5ed  
ix!u#7  
4vBbP;ELWq  
1阶反射探测器的定位(R1) "n]B~D  
h Qu9ux  
R1探测器定位步骤: fG,qax`:c  
B0 R[f  
绕y轴旋转-2θ &G<ZK9Ot}0  
Z6h.gaQ7 H  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 &S|laq H  
0|GxOzNd  
lsio\ $  
9m6w.:S  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 DK)qBxc8  
orHVL2 KK  
qHHWe<}OT  
8u+ (+25  
PL8akA#  
位置自动配置 =G=.THRUk  
^R<= }  
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。 /VJ@`]jhDf  
7<1Y%|x`  
C)ChF`Ru':  
物理光学模拟结果(归一化) f%@Y XGf  
y|lP.N/  
6Jj)[ R\5=  
np>*O}r*  
物理光学仿真结果 | c8u  
E RMh% C  
MPGQ4vi&  
BO[A1'>  
VirtualLab融合技术 )?TJ{'m  
S3oU7*OZ  
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