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infotek 2025-01-10 07:55

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 Xa$tW%)  
1NAtg*`  
Littrow结构是单色器、光谱仪和谐振器中一种非常常用的定向闪耀光栅的方法,其目的是在衍射角等于入射角的情况下获得最高效率。显然,这种类型的系统对不同元件的位置非常敏感,此外,这些最佳位置十分依赖波长和光栅的周期。我们在这里提供了一个根据Littrow配置的光学装置,而且,通过一些编程,即使在波长或光栅周期的变化下,也能保持这些最佳位置。 J|8 u  
}9Q<<a  
kcP&''  
Slp_o\s$@  
建模任务 C`aUitL}  
JNI&]3[C>?  
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。 k vt^s0T8Q  
=05jjR1  
//#]CsFiP  
xz}=C:s  
光源 F[X;A\  
• 基模高斯光束 C1-Jj_XQ.  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) * [b~2  
• 波长 488 nm V)mi1H|m  
:|=Xh"l"  
Littrow配置 P_E xh]P  
.zJZ*\2ob  
• 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。 py\/m]  
%kk~qvW  
• 空气中反射的光栅方程: eM^Y  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 K3`48,`?wA  
UFj/Y;  
• 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: WAVEwA`r  
G+ NTn\  
• 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): 0fa8.g#I$  
l R^W*w4y  
T>v`UN Bl]  
eGI&4JgJ.  
系统构建模块-光源和组件 w)}@svv"  
sP%J`L@h  
rU7t~DKS  
(9+N_dLx~P  
使用参数耦合 QaAMiCZFR  
3\5I4#S  
w)Y}hlcq  
P~@I`r567  
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。 Jv D`RUh  
OJ}aN>k  
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。 a0cW=0l=  
u6P U(f  
*G,r:Bnb  
Cta!"=\  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 PML84*K -  
l4q7,%G  
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。 Oz.Zxw  
'h{DjNSM  
P)hawH=  
rB3b  
1阶反射探测器的定位(R1) liVDBbS_A?  
cP8@'l@!  
R1探测器定位步骤: suZ`  
"'6R|<u=:  
绕y轴旋转-2θ ,CnUQx0  
S3YAc4  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 #pX+~ {  
t($z+ C<  
z0 _/JwJn  
.n)0@X!  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 A>}]=Ii/  
{>.qo<k  
p9iCrqi  
K.\-  
x:IY6  l  
位置自动配置 o`[X _  
xqaw00,s  
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。 |-VbJd  
7=]Y7 "XCf  
c#(&\g2H  
物理光学模拟结果(归一化) n0ls a@l  
=v/x&,Uj@6  
" qrL:,   
.(zZTyZr  
物理光学仿真结果 .#ATI<t  
^b(> Bg )T  
&8 4Izs/[  
TZk.h8  
VirtualLab融合技术 DX#F]8bWl  
0B~Q.tyP  
(Zu V5|N  
WnC0T5S?U  
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