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infotek 2025-01-10 07:55

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 4{(uw  
u01 'f-h  
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。 w0)V3  
& 1p\.Y  
,G!M?@Q  
"yCCei,hA?  
建模任务 $\Bzp<SN`  
h=.|!u  
VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 0Jm6 r4s?  
Qg"hN  
8;ke,x  
{UX?z?0T  
光源 -$f~V\M  
• 基模高斯光束 mM!'~{r[-  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) P,k~! F^L  
• 波长 488 nm gS_)(  
f_}/JF  
Littrow配置 0^az<!!O#  
I@+h| n  
• 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。 '$YB -  
% obR2%  
• 空气中反射的光栅方程: p~6/+ap  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 t.$3?"60~  
n1m[7s.[&  
• 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: btHN  
'iA#lKG  
• 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): 5ppOG_  
f.JZ[+  
oG M Ls  
lYmqFd~p  
系统构建模块-光源和组件 e:fp8 k<  
lT#&\JQ  
px %xoY  
{e\Pd!D?|  
使用参数耦合 4z#{nZG  
_BO:~x  
reR><p  
I_6NY,dF  
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。 0{^vqh.La  
_x&;Fa%  
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。 qYR $5  
s:3 altv  
Zu`; S#Y  
D9,609w  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 (|)`~z  
*GleeJWz  
在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 w F6ywr  
=}>wxO  
G6(k wv4  
BZq_om6  
1阶反射探测器的定位(R1) gNF8&T  
^`~M f  
R1探测器定位步骤: >}Qj|05G  
nlmc/1C  
绕y轴旋转-2θ 3[I; 3=O  
:f%FM&b  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 (XA=d 4  
<k?ofE1o  
K~ ,| ~  
YL-/z4g  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 9zSHn.y  
`q|&;wP.  
OzY55  
!+T\}1f7d  
Py7!_TX  
位置自动配置 W9n0Jv  
bHVAa#  
通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 RapHE; <  
IN=pki |.  
L1=3_fO  
物理光学模拟结果(归一化) KiW4>@tY  
d]1%/$v^  
D`p&`]k3v  
CvfX m  
物理光学仿真结果 S^q)DuF5!  
b~DtaGh  
<X[TjP  
y_O[r1MF  
VirtualLab融合技术 !w iW#PR  
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