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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) S3ZIC\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;uFYt;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.
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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 $y,tR.5.)[
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?d8 这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 f47dB_{5f. Or:P*l 在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 |"YE_aYu T+41,
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m+3aF 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 _
qU-@Y$ 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=` GrI<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
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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,,
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