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infotek 2025-01-10 07:55

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 =&4eW#{LuH  
A1zV5-E/  
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。 k ;vOPcw  
9<!??'@f  
:SF8t`4`  
{[H#lX 4  
建模任务 ;''S} ;  
;rCCkA6  
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。 blbzh';0}  
hA~5,K0b  
C}XB%:5H5  
|])Ko08*tE  
光源 mp]UUpt  
• 基模高斯光束 gd31ds!G  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) -Xgup,}?  
• 波长 488 nm Tc;BE  
OJcI0(G  
Littrow配置 p_3VFKq>0  
=8qhK=&]  
• 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。 9Cb>J  
t&bE/i_T  
• 空气中反射的光栅方程: 'aZAWY d  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 C\[g>_J  
g'eJN  
• 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: CBx5:}t  
ORV'dr  
• 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): ]7dal [i  
6 ^p>f:5  
f%d =X>_  
O~#OVFJ9=  
系统构建模块-光源和组件 <_Po/a!c3  
b WZ X  
dNs<`2m  
q/tC/V%@(  
使用参数耦合 dG]s_lb9H  
j~9,Ct  
1T7;=<g`  
\?.M1a[  
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。 N(&/ Ud  
0l%|2}a  
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。 QW%BKF!  
3PZwz^oRh9  
h5#V,$  
lT]dj9l  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 8|#p D4e  
<wt9K2,  
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。 }NJ? .Y  
oG;;='*  
Mj@ 0F 2hy  
$y*[" ~TJ  
1阶反射探测器的定位(R1) W%7m3/d  
'| |),>~  
R1探测器定位步骤: Bx&wS|-)D  
4mzWNr>fb  
绕y轴旋转-2θ 9Lxj ]W2^  
r*l:F{  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 ddD $ 4+  
((%g\&D  
[P_1a`b  
7[ra#>e8'  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 2L_ts=  
\uV;UH7qe  
&ExYul  
a<X<hxW:  
@v,qfT*k7  
位置自动配置 U8KEg)Msk  
A5ps|zidI  
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。 =w!14@W  
L);kwx7{LW  
f&ym'S  
物理光学模拟结果(归一化) Ls^$E  
~?{"H<  
;-d :!*  
<4Jo1  
物理光学仿真结果 b1;80P/:D  
29#;;n}p  
1vQj` F  
nNFZ77lg  
VirtualLab融合技术 WVf>>E^1  
xCV3HnZ  
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