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infotek 2025-01-10 07:55

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 Fd._D"  
],wzZhA  
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。 ^ .Q/iXgh  
XsMETl"Av4  
Bv`3T Af2  
/jOug>s  
建模任务 ^Ux*"\/Es  
UZE%!OWpeK  
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。 dw7h@9\ y  
` $[`C/h  
`y.i(~^1  
v2mqM5Z  
光源 nm<S#i*  
• 基模高斯光束 C}]rx{xC  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) q,j` _ R4  
• 波长 488 nm ralU9MN.  
|>nVp:t^  
Littrow配置 bvo }b-]E  
(' i_Xe  
• 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 oF0*X$_X  
*Rj*%S  
• 空气中反射的光栅方程: y;HJ"5.Mw  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 %W$?*Tm  
H, O_l%  
• 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: JZcW?Or  
GZ"J6/0-|  
• 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): N,`<:'  
U,$^| Iz  
C#.d sl  
71Mk!E=1  
系统构建模块-光源和组件 eadY(-4|I-  
H3o Um1  
=[^_x+x hE  
fehM{)x2:  
使用参数耦合 p"J\+R  
%5 ?0+~  
j'FBt8P'  
l@%7] 0!T  
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。 m2Q#ATLW  
C$EvcF% 1  
在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 C)Hb=  
tPho4,x$  
E+E.z?>S  
)`]} D[j  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 gUxJ>~  
`=~d^wKYJ3  
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。 |70L h+  
Nv_"?er+y  
,LJX  
E@\bFy_!>b  
1阶反射探测器的定位(R1) $+a2CZs!  
To19=,:  
R1探测器定位步骤: |Xl,~-.  
l=< :  
绕y轴旋转-2θ |(a< b  
Wtwh.\Jba  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 ~4+=C\r  
#N"K4@]{  
hSD uByoi  
n,NKJt  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 p,+$7f1S  
geu8$^  
efF>kcIC  
?yt"  
D +vHl}  
位置自动配置 fhp][)g;  
(""1[XURQK  
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。 u9"1%  
/xRPQ|  
kyc Z  
物理光学模拟结果(归一化) za20Y?)[  
#b4Pn`[   
nAJ<@a  
=<,AzuV  
物理光学仿真结果 ISuye2tExq  
g^DPb pWxu  
PO[ AP%;  
G6(U\VFqO  
VirtualLab融合技术 Ue <Y ~A  
%vO b"K$X  
T=w5FT  
+;Jb)8  
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