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infotek 2025-01-10 07:55

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 KktTR`W  
iBUf1v  
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。 E"G. _<3J8  
D 0n2r  
rkD4}jV  
0>e>G(4(8  
建模任务 %!.rP  
BK /;H G  
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。 ] lO$oO  
]ipVN  
_^'k_ a  
Cn`% *w  
光源 +$ -#V   
• 基模高斯光束 .`h+fqa  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) I(7gmCV  
• 波长 488 nm 1$Hf`h2  
2Qk\}KWs  
Littrow配置 *(k=!`4(  
nVM`&azD  
• 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。 (Iq\+@xE=  
=p7W^/c  
• 空气中反射的光栅方程: |y=gp  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 WI~%n  
sNZPv^c  
• 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: mE7Jv)@  
Fh/C{cX9g  
• 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): B+B v(p  
=& lYv  
k m|wB4  
U92hv~\  
系统构建模块-光源和组件 v4.V%tg!  
p-6.:y  
HZ}'W<N  
O0l;Qi  
使用参数耦合 >WEg8'#O  
$ta#] >{  
ge?ymaU$a  
]s S oIT  
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。 ropiyT9;  
YOoP]0'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。 X5yhS  
|S}*M<0  
>k jJq]A2  
Dm^kuTIG  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 t8+93,*B  
Smu x&e  
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。 ;(,Fe/wvC  
)gLasR.1  
hzH5K  
iTvCkb48m  
1阶反射探测器的定位(R1) sP |i '  
R{B~Now3  
R1探测器定位步骤: < KA@A}  
]>,|v,i =  
绕y轴旋转-2θ ;Vy'y  
q<8HG_  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 TK>}$.c%+  
zK92:+^C   
{cI<4><  
*X-$* ~J0  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 u"T^DrRlQ  
I$LO0avvH2  
/{va<CL  
5S? yj  
3Cl9,Z"&6$  
位置自动配置 iT"Itz-^#  
4{g|$@s(  
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。 y^rg%RV  
2Qj)@&zKe#  
I2T2'_I  
物理光学模拟结果(归一化) UXJl;M b  
wp*1HnWj8Y  
: \OvVS/  
$C/Gn~k 5  
物理光学仿真结果 DPx,qM#h5O  
xTZ5q*Hqx  
H/&Q,9sU21  
WXU6 J?tIm  
VirtualLab融合技术 mg(56)  
0Kk*~gR?  
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;gnr\C*G  
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