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infotek 2024-01-08 08:01

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 J!rY 6[ t  
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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。 >xT^RYS  
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建模任务 :*^:T_U  
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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。 J0=7'@(p  
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*RBV'b  
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光源 =/[ltUKs:a  
• 基模高斯光束 WP}ixcq#  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) LIF|bE9kd  
• 波长 488 nm )B6# A0  
<0#^7Z  
Littrow配置 2gt+l?O<PS  
?]^zD k@~  
• 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。 $*k)|4  
xq2V0Jp1u  
• 空气中反射的光栅方程: K}x_nW  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 #<4--$Xo  
"f4<B-9<$  
• 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: k0L] R5W  
vYdR ht\(  
• 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): JBz}|M D  
e&0K;yU  
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[& ^RP,N~  
系统构建模块-光源和组件 Ea-bC:>  
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使用参数耦合 %]!adro~  
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qy ,"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。 k^%2_H  
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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。 Z, T#,  
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[[WF0q  
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0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 dQD$K|aUp  
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在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 ='}#`',  
L2fZ{bgy  
l'6d4 DZ  
?iv=53<c#  
1阶反射探测器的定位(R1) io.]'">  
L[y Pjw:0  
R1探测器定位步骤: n *<v]1  
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绕y轴旋转-2θ X`:'i?(yj  
G>w+#{(  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 Z(e ^iH  
Y.sz|u 1  
L%t@,O#,  
x GH1epf  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 ys8Q.oBv_`  
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/7/0x ./{  
O("Uq../3  
.TpsJXF  
位置自动配置 Qhn;`9+L  
z)-c#F@%  
通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 q/PNJ#<  
DMn4ll|  
eg<pa'Hw  
物理光学模拟结果(归一化) pK}=*y~$  
@MbVWiv  
d ~`V7B2Y  
jVWK0Zba  
物理光学仿真结果 "35A/V  
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94/BG0  
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VirtualLab融合技术 )OP){/   
#_JYh?  
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