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infotek 2024-01-08 08:01

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 oPAc6ObOV~  
;rh =63g  
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。 H6#SP~V  
^y&2N  
|c]L]PU  
tr 8Q{  
建模任务 A?ESjMy(R  
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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。 h 1j1PRE  
Q>=/u-  
E&vCzQ  
iQh:y:Jo1&  
光源 6>d 3*   
• 基模高斯光束 H/#WpRg  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) FP6Jf I8  
• 波长 488 nm IgF#f%|Q  
\iwUsv>SB  
Littrow配置 ^^Q> AfTR.  
4=ha$3h$  
• 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。 d/?0xLW  
Yj>\WH  
• 空气中反射的光栅方程: G|$n,X1O(  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 T6,6lll  
>&qaT*_g  
• 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: xl,?Hh%#  
vns Mh  
• 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): zy9W{{:P(1  
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aOW~! f/M  
'Ya-;5Y]  
系统构建模块-光源和组件 X0m6<q  
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使用参数耦合 ?rwHkPJ{*  
fVBu?<=d  
A%#."2vq~  
~!dO2\X+  
这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 %aJ8wYj*  
zU>bT20x/  
在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 cT^x^%  
SL% Ec%9Y  
3n TpL#  
k$K>ml/h  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 771r(X?Fa  
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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。 cNRe>  
yi1V\8DC  
R 9Y k9v  
.*w3ryQ  
1阶反射探测器的定位(R1) /\uW[mt  
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R1探测器定位步骤: m[*y9A1  
Q92hI"  
绕y轴旋转-2θ NIOWjhi[Jn  
A v%'#1w<"  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 []eZO_o6j  
q"^T}d d,  
!p"Ijz5  
_M}}H3  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 7tz #R :  
y <21~g=  
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V4 Wn  
位置自动配置 cY\"{o"C  
yE),GJ-m\<  
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。 nHi6$ } I  
h/F,D_O>ZO  
~C2[5r{So  
物理光学模拟结果(归一化) 2(sq*!tX  
Ni 5Su  
^c]lEo  
~w9ZSSb4  
物理光学仿真结果 {VrjDj+Xy  
.9;wJ9Bw[  
\?.Tq24  
27KfT] =  
VirtualLab融合技术 Tn8GLn  
6*H F`@(  
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