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infotek 2026-06-03 16:50

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 ]6tkEyuq  
Iy {U'a!  
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。 iZ[tHw||  
_8K%`6!"Z  
SP 2 8  
e{G_GycH  
建模任务 IN^9uL]B  
U6 82 Th  
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。 aj|5 #  
^o<:;{  
&J"YsY  
%/0gWG  
光源 b5ie <s  
• 基模高斯光束 x;$|#]+  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) [ET6(_=b  
• 波长 488 nm n~z\?Y=*  
4".J/I5u  
Littrow配置  0V11#   
24@^{ }  
• 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 Pw}_[[>$  
d O A%F$Mk  
• 空气中反射的光栅方程: OKY+M^PP  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 ='/Z;3jt]x  
G_oX5:J*  
• 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: I"!'AI-  
+}!DP~y+  
• 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): `6 Y33bQ  
O4+F^+qN  
P!\hnm)%4  
,zgNE*{Y"4  
系统构建模块-光源和组件 6zYaA  
;bHfn-X  
SfI*bJo>V  
GfsBQY/  
使用参数耦合 DA <ynBQ  
?R?Grw)`H  
 {;RF  
gg8c7d:Q  
这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 *caLN,G  
?:}Pa<D&K  
在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 }K8Lm-.=  
Zd<[=%d  
6+%-GgPf  
k/#M<z  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 XV2=8#R  
3_J>y  
在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 hPPB45^  
[ _%,6e+  
lwsbm D  
q z:]-A  
1阶反射探测器的定位(R1) =h\E<dw  
uu3M{*}  
R1探测器定位步骤: jaqV[*440U  
)VY10 R)$  
绕y轴旋转-2θ F!R2_89iy  
6^ik|k|  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 *aG"+c6|  
~u2w`H?V  
/| f[us-w  
Doj(.wm~  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 =, TSMV  
hNVMz`r  
a 2Et,WA%  
S>EDL  
poY8 )2  
位置自动配置 >t,O2~  
@H4wHlb  
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。 {_Np<r;j<  
EOQaY  
KT=a(QL  
物理光学模拟结果(归一化) '8={ sMy  
5*XH6g F  
JilKZQmk  
0lf"w@/  
物理光学仿真结果 hG~Uz   
`OLB';D  
"MTq{f2?  
pLJeajv)z  
VirtualLab融合技术 43F^J%G  
 2+Vp'5>&  
DZ%8 |PmB  
p`L L   
文档信息 U-ULQ|6U  
E]?2!)mgce  
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