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infotek 2025-01-10 07:55

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 O<*iDd`(e  
vL7}0n>tz  
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。 ^B/{  
zc"eSy< w$  
_)Ms9RN  
tg:x}n  
建模任务 E^!%m8--  
mon(A|$|j  
VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 <fxYTd<#D[  
Y!H"LI  
S@_GjCpn  
H>B:jJf  
光源 x]:mc%4-Z  
• 基模高斯光束 c-,/qn/  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) K;K tx>Z/  
• 波长 488 nm R[z6 c )  
4%p vw;r  
Littrow配置 "o1/gV  
BB-`=X~:m  
• 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 lL?;?V~  
D 6(w}W  
• 空气中反射的光栅方程: p`It=16trT  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 G100L}d"N  
k$zDofdfp  
• 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: Uhf -}Jdw  
rpd3Rp  
• 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): 6Z3v]X  
Gr_I/+<  
NXV%j},>  
y ^YrGz.  
系统构建模块-光源和组件 Z?~7#F~Z`  
Z^sO`C  
^E9@L ??  
5d)G30  
使用参数耦合 OS3J,f}<=  
9QpKB c  
p7z#4 GW  
#2pgh?  
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。 -n6C~Yx  
=U:iR  
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。  Z/64E^  
C'{Z?M>  
GovGh? X#x  
JO _a+Yl  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 '?QZ7A  
J%nJO3,  
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。 #pf}q+A  
{MIs%w.G  
k07O.9>  
C?z C|0  
1阶反射探测器的定位(R1) Dj[D|%9a  
 W?.Y%wc0  
R1探测器定位步骤: Na#2sb[)  
|/q*Fg[f  
绕y轴旋转-2θ 1j}o. 0\  
/GEqU^ B  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 zj8;ENhEI  
sR5dC_  
FC(m)S2  
&vLZj  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 R(csJ4F  
Y*4\K%e(  
r8@:Ko= a  
2(UT;PSI  
Z";o{@p  
位置自动配置 Nz2}Ma 2  
keX0br7u_  
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。 @~zhAU!  
2f4*r^  
B [03,zVf  
物理光学模拟结果(归一化) nPKf~|\1{  
o8bV z2E  
Dtn|$g,  
zVp|%&  
物理光学仿真结果 n`CmbM@@  
anv_I=  
$.v5G>- )3  
#*?a"  
VirtualLab融合技术 ZQ@^(64  
T?Gi;ld7  
T"3WB o  
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