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infotek 2024-01-08 08:01

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 Wh[QR-7Ew  
w_9^YO! !  
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。 KII{GDR]  
#lYyL`B+~  
$%<{zWQm  
aO6\ e>  
建模任务 jUe@xi s<T  
YW}$eW*  
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。 \Z-th,t  
iSW2I~PD  
=Tj{)=^/#  
A2_ut6&eb  
光源 -'rdN i  
• 基模高斯光束 E$ d#4x  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) +C( -f  
• 波长 488 nm K9!HW&?<|  
 ~?ab_CY  
Littrow配置 /x VHd  
Ayz*2 N`%  
• 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。 @Jt$92i5PS  
Z}W{ iD{  
• 空气中反射的光栅方程: T(J'p4  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 VtBC~?2U)B  
AIF ?>wgq  
• 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: wQ_4_W  
c[dSO(=  
• 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): N5Js.j>z  
I!x.bp~V!  
,OE&e* 1  
_~kw^!p>Kr  
系统构建模块-光源和组件 CM6% g f3  
6h 0qtXn-  
z0"t]4s  
!_QI<=X  
使用参数耦合 `Os=cMR  
l;?:}\sI=  
u]^ s2v  
:F(4&e=w  
这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 ZmA}i`  
,Qj G|P  
在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 +! 1_Mt6  
crmQn ^4\  
Llfl I   
rQ*+ <`R}  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 M/ 3;-g  
c&['T+X  
在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 0'^M}&zCi  
Kb~nC6yJc  
N$fP\h^AR  
iZGbNN  
1阶反射探测器的定位(R1) 0.MB;gm:  
-(vHy/Hz.  
R1探测器定位步骤: =RoE=) 1&-  
5 jrR]X  
绕y轴旋转-2θ ZO+RE7f*?c  
lhUGo =  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 m&)/>'W   
Xdvd\H=  
7HkO:/  
Z{8%Cln  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 L]Tj]u)  
w,%"+ tY_  
Agc ss20.  
"~r<ZG  
`bP`.Wm  
位置自动配置 D*l(p5[  
P`tOL#UeZL  
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。 X5WA-s(?0  
Y3~Uz#`SU  
7qC /a c  
物理光学模拟结果(归一化) <spG]Xa<  
^ AZ#tp%)  
s_^`t+5  
|nMjv]#  
物理光学仿真结果 Agd"m4!  
vJE=H9E  
\kE0h\  
"8QRYV~Z  
VirtualLab融合技术 3M#x)cW  
G^'We6<  
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