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infotek 2025-01-10 07:55

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 yb/%?DNQT  
|jVM&R2s  
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。 Qbyv{/   
1f8GW  
tWoh''@#  
H8`(O"V  
建模任务 Hv\-_>}K  
Xa[?^P  
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。 9$|Gfyv  
k}0^&Quc4  
m/qbRk68s  
>B2q+tA  
光源 @$2))g`  
• 基模高斯光束  R#DwF,  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) 'I /aboDB  
• 波长 488 nm a\:VREKj,  
,i,q!M{-  
Littrow配置 Tp9- niW  
r?*NhLG ;  
• 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。 i7utKj*57  
NbGV1q']  
• 空气中反射的光栅方程: y:h}z).  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 vJU*>U,  
KhW;RD  
• 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: nE^Qy=iE  
ZU9c 5/J  
• 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): \;mH(-  
Iz{R}#8CZ  
F`9ZH.  
p mFk50`  
系统构建模块-光源和组件 9gEssTkts  
-~QHqU.  
z ly unJD(  
wu4NLgkE  
使用参数耦合 \C`~S7jC  
{|yob4N  
B-T/V-c7  
"luR9l,RRE  
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。 RNhJ'&SYs  
]wWPXx[>/  
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。 V86Xg:?7  
C>[fB|^  
@j4U^"_QB  
if]Noe  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 cn- nj]  
??i4z[0M  
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。 }irn'`I  
F|HJH"2*&q  
C^z\([k0er  
q9^  
1阶反射探测器的定位(R1) W7\&~IWub  
*\o/q[  
R1探测器定位步骤: bI y sl  
;_(PVo  
绕y轴旋转-2θ ad_`x  
o8Z[+;  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 q;:6_Qr  
9P<[7u  
@YH+c G|  
$DP&a1'g  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 7 uarh!  
P@]8pIB0d^  
{q3H5csFq  
+~ #U7xgq/  
kGUJ9Du  
位置自动配置 z 8*8OWM  
0K-*WQ*#9  
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。 \bx~*FaX  
~kCwJ<E  
0liR  
物理光学模拟结果(归一化) 6ITLGA  
/n4pXT  
i0s6aAhgJ  
JNFIT;L  
物理光学仿真结果 tyDY'W\]  
(LtkA|:  
K"V:<a  
((rv]f{  
VirtualLab融合技术 $^tv45  
5`<eKwls  
CVi`bO4\  
$oLU; q%  
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