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infotek 2025-01-10 07:55

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 hv. 33l  
"!w$7|% T  
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。 GTYCNi66  
ppYIVI  
HgVPyo  
8nV#\J9  
建模任务 WC0gJy  
&>%R)?SZh  
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。 q!fdiv`  
SK][UxoHm  
[B0]%!hFw  
8)KA {gN}  
光源 t 0 omJP  
• 基模高斯光束 0XgJCvMcB  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) @'5*u~M  
• 波长 488 nm A5WchS'  
3P}^Wu  
Littrow配置 fS@V`"O6  
_R/^P>Q?  
• 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。 &<Iyb}tA?  
LA +BH_t&  
• 空气中反射的光栅方程: 6x]x>:8  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 E`A6GX  
(B/od#nU  
• 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: J`I^F:y*  
l^~E+F~  
• 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): [<0\v<{`L  
th :I31  
'L k& iph  
nuvRjd^N  
系统构建模块-光源和组件 2bnF#-(  
?^X e^1(  
O>vbAIu  
O,D/& 0  
使用参数耦合 g %ZKn  
G=VbEL^H  
L!>EW0  
)NjxKSiU@  
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。 K|a^<| S  
S7(Vc H  
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。 U%PII>s'#  
C@P4}X0,=  
g!![%*' b  
Yw!(]8PYdU  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 RJ63"F $  
. a@>1XO  
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。 n){F FM  
Fcp8RBq  
o$XJSz|6  
s*3p*zf  
1阶反射探测器的定位(R1) yG/_k !{9  
{ K,KIj"  
R1探测器定位步骤: `A0trC3  
~N!-4-~p  
绕y轴旋转-2θ CS\ E]f  
"TQ3{=j{  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 {E3329t|'  
9$iDK$%  
G&DL)ePu]m  
wJ}9(>id*  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 -ge :y2R_w  
 W]aX}>0  
DtRu&>o_6D  
,x]xtg?  
Ojwhcb^  
位置自动配置 +jv&V%IL  
QKAt%"1&  
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。 o)U4RY*  
vi8)U]6  
]N#%exBVo  
物理光学模拟结果(归一化) pIbm)-  
]hC6PKJU  
}iBFo\vU  
PSR21;  
物理光学仿真结果 c 0/vB  
,JVWn>s  
'0MH-M  
)_-EeH  
VirtualLab融合技术 *$6dNx  
BJ$\Mb##3@  
r,FPTf  
7#G8qh<  
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