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infotek 2026-06-03 16:50

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 {-e|x&-  
!I[|\ 4j  
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。 -ZE]VO*F  
A@#D_[~  
^q)s  
S,2{^X  
建模任务 }*M>gvPo  
qHra9yuSh  
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。 tFYo d#  
.l ufE  
C:@JLZB  
 ,7w[r<7  
光源 KMogwulG  
• 基模高斯光束 yM*f}S/ (  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) -_"6jU  
• 波长 488 nm ;*409 P  
4 .d~u@=  
Littrow配置 0l>4Umxr{J  
)l"py9STF  
• 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。 w>Y!5RnO  
NE2P "mY  
• 空气中反射的光栅方程: d{G*1l(X  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 M*lCoJ  
<vUhJgN2/  
• 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: "jMSF@lr  
;ax%H @o  
• 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): S{F'k;x/5  
7,&M6<~  
! 4{T<s;q  
3"y,Ut KGa  
系统构建模块-光源和组件 4vbtB2  
>7I"_#x1:  
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s\A4y "  
使用参数耦合 Y5?OJO{h"  
T?V!%AqY:  
Rt2<F-gY  
"`&1"*  
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。 T+U,?2nF:  
'\I!RAZ  
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。 f15f)P  
q}0xQjpo  
K \_JG $(9  
(nLT 8{>0  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 uKE?VNC]  
}hyl)?*~  
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。 <9jN4hV  
N#zh$0!8bJ  
MclW!CmJ  
U9eb&nd  
1阶反射探测器的定位(R1) t2 0Es  
.P5OUK  
R1探测器定位步骤: WG=~GDS>  
;j^C35  
绕y轴旋转-2θ %1^E;n  
^7>k:|7-t  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 -J\R}9 lIm  
6 r}R%{  
* j]"I=D  
9E-]S'Z  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 ?KMGk]_<  
]p5]n*0X  
_m2p>(N|  
rI.CCPY~s  
>y{oC5S  
位置自动配置 )$oboAv#  
y|(C L^(  
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。 Tj v)jD  
lbUUf}   
~![J~CkPS  
物理光学模拟结果(归一化) g6p:1;Evf  
T>qI,BEY  
CPt62j8  
`D~wY^q{  
物理光学仿真结果 vS'l@`Eg]  
Cr#Z.  
! uX0G4  
FQW{c3%qZ  
VirtualLab融合技术 tVFydN~  
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文档信息 ?4A$9H  
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