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infotek 2026-06-03 16:50

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 DpvHIE:W  
kE .4 #  
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。 U|Gy9"  
c AO:fb7  
aA52Li  
6 iMJ0  
建模任务 mB"I(>q*M  
GVJ||0D  
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。 Fz,jnV9=j  
[2Zy~`*y{  
/z4c>)fV  
K)mQcB-"?  
光源 ;h+~xxu=X  
• 基模高斯光束 Ze8.+Ee  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) bTrusSAl  
• 波长 488 nm :&TM0O  
Z:7eroZP  
Littrow配置 vg[3\!8z[  
oC49c~`8  
• 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。 SU4i'o  
2;WbXc!#!  
• 空气中反射的光栅方程: &=jPt%7#M  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 4Ex&AR8  
uf#h~;B  
• 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: ty.$ H24  
f+uyO7  
• 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): w/ rQOHV{  
@}g3\xLiK  
(~zu4^9w  
rf%lhBv  
系统构建模块-光源和组件 n.2:fk  
wV==sV  
> d p/  
jL^@;"/XhC  
使用参数耦合 EUuSN| a  
*YeQC t-l  
n]' r3  
G@`F{l  
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。 ~>u| 7 M$(  
,GYQ,9:  
在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 6d6cZGS[:  
oC>J{z  
[M~tH *4"  
z80P5^9  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 d7vPZ_j^z  
4-x<^ ev=  
在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 h>\C2Q  
F6[F~^9D  
`_OrBu[  
bp:`m>4<  
1阶反射探测器的定位(R1) D/."0 #q  
M@.S Q@E  
R1探测器定位步骤: =eQB-Xe8Y  
;(/go\m tB  
绕y轴旋转-2θ x5Lbe5/P  
3Vc}Q'&Y  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 ~?ezd0  
MZ,1mR  
>z\IO  
ewk7:zS/?  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 H u;"TG  
WDIin6u-  
2 3PRb<q  
<C'_:&M  
.u7} p#  
位置自动配置 JFm@jc  
~T RC-H  
通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 !t23 _b0  
B&a{,.m&q6  
+ausm!~6  
物理光学模拟结果(归一化) }Kgi!$<aQx  
 Ol }5ry  
bu _ @>`S  
^}-l["u`  
物理光学仿真结果 !+PrgIp>  
lw9jk`7^  
:.*Q@X}-I  
7y|U!r"Y  
VirtualLab融合技术 L K #A  
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文档信息 {:gx*4}q8  
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