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infotek 2025-01-10 07:55

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 7~VDk5Z6  
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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。 ]i8t  
TmJXkR.5  
^_uCSA'X  
eqqnR.0  
建模任务 'v5q/l  
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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。 0Q[;{}W}  
W?du ]  
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光源 Tj!rAMQk  
• 基模高斯光束 wM! dz&  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) ]aYuBoj  
• 波长 488 nm (SByN7[g b  
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Littrow配置 TpxAp',#7  
vZXdc+2l  
• 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。 T `o[whr  
jwheJ G  
• 空气中反射的光栅方程: mBQpf/PG  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 ]^<\a=U  
>".@;  
• 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: =tl~@~pqI  
rnBp2'EM  
• 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): z</^qy  
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g-cg3Vso  
系统构建模块-光源和组件 vILgM\or  
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使用参数耦合 Pav  
#It!D5A  
chM-YuN|  
rVp^s/A^;  
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。 JX`>N(K4\  
:bXTV?#0  
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。 ;Pvnhy  
im F,8'  
3V<c4'O\W  
h;~NA}>  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 %Lq}5zB  
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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。 ;s#]."v_=  
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upFe{M@  
\!*F:v0g^  
1阶反射探测器的定位(R1) ^cuH\&&7  
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R1探测器定位步骤: BRv#`  
k7M{+X6[  
绕y轴旋转-2θ ?<^^.Si  
P=X)Ktmv  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 ajX] ui  
8yM8O #S  
bG+Gg*0p  
r>G||/Z  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 BL%3[JQ  
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位置自动配置 1 /SB[[g  
a&[>kO  
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。 <80M$a g  
^c| 0?EH  
l !ZzJ&  
物理光学模拟结果(归一化) m`jGBSlw_  
4x.I"eW~&  
In*0.   
Z1wfy\9c8  
物理光学仿真结果 <f0yh"?6VH  
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M->#WGl\B  
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VirtualLab融合技术 y tTppmJF  
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