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infotek 2025-01-10 07:55

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 K9vIm4::d$  
(YY~{W$w(  
Littrow结构是单色器、光谱仪和谐振器中一种非常常用的定向闪耀光栅的方法,其目的是在衍射角等于入射角的情况下获得最高效率。显然,这种类型的系统对不同元件的位置非常敏感,此外,这些最佳位置十分依赖波长和光栅的周期。我们在这里提供了一个根据Littrow配置的光学装置,而且,通过一些编程,即使在波长或光栅周期的变化下,也能保持这些最佳位置。 cgb2K$B_"  
5OO'v07b  
`\X+ Ud|  
*=fr8  
建模任务 %?aS#4jI  
(mtoA#X1:h  
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。 >6oOZbUY0  
~V/?H!r'{}  
t6BHGX{o  
oQv3GpO  
光源 oG7q_4+&  
• 基模高斯光束 kNT}dv]<  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) Kf 2jD4z}  
• 波长 488 nm `]LSbS  
BC,.^"fA6  
Littrow配置 +dBz`W D  
lNv".Y=l  
• 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。 [>^PRs  
$5L0.$Tj  
• 空气中反射的光栅方程: MG /,==  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 BS q)RV/3  
+fx8muz: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: .[u> V  
|v[Rp=?]  
• 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_BG)dM  
p#SY /KIw  
D0mI09=GtQ  
,Rx{yf]k  
系统构建模块-光源和组件 w'X]M#Q><  
_5MNMV LwW  
w#N?l!5  
"lNzGi-H  
使用参数耦合 ubu?S%`  
7O`o ovW$  
- }!H3]tr  
{k5X*W  
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。 XhdSFxW}  
:K?0e `  
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。 +,50q N:%[  
NZN-^ >  
- O"i3>C  
ES<{4<Kpx  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 $|$e%   
* MM[u75  
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。 y<XlRTy[}  
xsjO)))f  
!:LJzROh  
(-NHx o  
1阶反射探测器的定位(R1) +Z!;P Z6  
l7JY]?p  
R1探测器定位步骤: s7r9,8$  
i#X!#vyc  
绕y轴旋转-2θ \Hqc 9&0  
M,3wmW&d6  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 XYx 6V  
4$,,Ppn  
BIf^~jAER%  
AGYm';z3  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 vRA',(](  
BpO9As 1um  
*m+5Pr`7  
4gdY`}8b^}  
X E}H3/2  
位置自动配置 Ip}Vb6}  
kW6%32  
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。 6@tvRDeaDW  
%lr|xX  
 .Qt4&B  
物理光学模拟结果(归一化) O`cu_  
@\(vX]  
$R8w+ Id  
:f'&z47  
物理光学仿真结果 &"uV~AM  
\g-j9|0  
vMSW$Bx ;  
&jV_"_3n  
VirtualLab融合技术 %'L;FPxB  
'ul\Q `N3  
%up}p/?  
&[?CTZ  
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