[技术]闪耀光栅的Littrow配置 [复制链接]

摘要 [h^>Iq (Z  
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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。 Fv(1A_~IS  
i1E~F  
~xSAR;8  
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建模任务 ?rG>SA>o  
S_ Pa .  
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。 _K5R?"H0  
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光源 sa26u`?  
• 基模高斯光束 |q:p^;x  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) 2y0J~P!I  
• 波长 488 nm ,-GkP>8f(  
D#I^;Xg0h  
Littrow配置 tB i
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• 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。 8r46Wr7Q  
Z+G.v=2q<  
• 空气中反射的光栅方程： RZg8y+jM  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
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p  
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• 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： =KctAR;  
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• 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)： X>W2aDuEZ  
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系统构建模块-光源和组件 (-:lO{@FsC  
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使用参数耦合 (WISf}[l;  
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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。 &Oih#I  
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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。 =>kE`"{!  
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0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 ip`oL_c  
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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。 +[R,wsG  
&O:IRR7p  
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+=:*[JEK,U  
1阶反射探测器的定位(R1) lI<Q=gd  
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R1探测器定位步骤： Ddr.kXIpo  
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绕y轴旋转-2θ [K=M;$iQ  
QQPT=_P]  
沿着x方向移动探测器，ΔxR1 !pqfx93R*  
T|%pvTIe  
iaAj|:  
L^{1dVGWNa  
沿着z方向移动探测器，ΔzR1 BIk0n;Kz<L  
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vq6(  
^]cl:m=*  
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位置自动配置 U $2"ZyFii  
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通过可编程参数耦合，VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 XB.xIApmy  
Hrk]6*  
zarxv| }$  
物理光学模拟结果(归一化) Ki,SFww8r  
Y_gMoo  
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物理光学仿真结果 ILU7Yhk  
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C+m%_6<  
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VirtualLab融合技术 9*&c2jh  
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