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infotek 2024-01-08 08:01

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 :ioD  *k  
Jp-6]uW  
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。 cHX~-:KOr  
Pa-{bhllu)  
Y InPmR  
2-beq<I  
建模任务 `c?8i  
X1o=rT  
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。 =O>E>Q  
Ti$_V_  
x,UP7=6  
PH>`//D%n?  
光源 %a|m[6+O  
• 基模高斯光束 Ue(\-b\)  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) S3ZI C\2  
• 波长 488 nm t)hi j&wzu  
l(d3N4iz  
Littrow配置 VF:95F;@  
PGhYkj2  
• 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。 3 uJ?;  
m.ejGm?  
• 空气中反射的光栅方程: YcN&\(  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 )wCV]TdF  
r=S,/N(1  
• 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: f7I!o, /  
V;u FYt; E  
• 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): +lZvj=gW  
OPC8fX5.  
,tak{["  
 0X}0,  
系统构建模块-光源和组件 +^ `n- m  
`_!R;f  
?[2>x{5Z  
;nAI;Qw L  
使用参数耦合 R<;;Ph  
$y,tR.5.)[  
>*WT[UU  
Ca ?d8  
这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 f47dB_{5f.  
Or :P*l  
在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 |"YE_aYu  
T+41,  
.qs5xGg#9  
z m+3aF  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 _ qU-@Y$  
dgT(]H  
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。 dz1kQzOU*  
nhRpb9f`1@  
id [caP=`  
G rI<w.9X  
1阶反射探测器的定位(R1) czT]XF  
.,\^{.E  
R1探测器定位步骤: $8`"  
xM![  
绕y轴旋转-2θ *M'/z=V?%  
{_UOS8j7  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 =b#:j:r  
WJy\{YAG  
JC iB;!y  
^9 ^DA!'  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 a(lmm@;V<  
=s&ycc;-5}  
7sU,<Z/D  
+h8`8k'}-2  
mI5!rrRD|  
位置自动配置 p\DSFB  
RcOfesW o  
通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 w9675D+  
vF)eo"_s*  
f /t`B^}@  
物理光学模拟结果(归一化) r9n:[A&HE  
*gOUpbtXa  
zBc |gx  
eU\XAN#@  
物理光学仿真结果 %:Z_~7ZR  
Xn02p,,  
yz=aJ v; H  
7m8(8$-6  
VirtualLab融合技术 p$mt&,p  
onl,R{,`0  
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