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infotek 2025-01-10 07:55

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 Eue~Y+K*b  
W#C*5@8  
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。 M6-&R=78K  
fku<,SV$O4  
4u47D$=  
TSWM |#u':  
建模任务 ;Nj7qt  
B=A [ymm  
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。 6ez<g Uf  
<)-Sj,  
5vZ^0yFQ  
\1 &,|\E#  
光源 JOLaP@IPT  
• 基模高斯光束 5K?IDt7A]  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) nl,uuc*;  
• 波长 488 nm fG(SNNl+D  
]Y8<`;8/  
Littrow配置  *m,k(/>  
YLE!m?  
• 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。 SHo$9+  
VsE9H]v   
• 空气中反射的光栅方程: !pdb'*,n  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 %vhnl'  
&,CiM0  
• 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: vf%&4\ib  
r_6ZO&  
• 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): u'W8;G*~  
krvp&+uX  
ouFYvtFg  
Om@C X<(9C  
系统构建模块-光源和组件 4 bH^":i(  
,+{LYF  
4'A!; ]:  
5VAK:eB  
使用参数耦合 M={V|H0  
],a5)kV  
~`\?"s:  
c%G{#}^2  
这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 nd1+"-,q  
c+$*$|t=v`  
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。 j; y#[|  
4 f'V8|QM{  
2Kyl/C,  
ssRbhlD/*1  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 T<p !5`B1  
=4PV;>X  
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。 r^paD2&}  
=mpV YA  
uIZ-#q  
78# v  
1阶反射探测器的定位(R1) hB>oJC  
8a'.ZdqC?  
R1探测器定位步骤: E!l!OtFL  
I3mGo  
绕y轴旋转-2θ d>fkA0G/9!  
Xudg2t)+K  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 ?_vakJ )  
$gy*D7  
NzOo0tz:  
V(6Z3g  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 ^, _w$H  
;y\IqiA{o  
sy"^?th}b  
orfO^;qTY  
FUjl8b-|  
位置自动配置 87P>IO  
^T$|J;I  
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。 Dg?70v <a  
J )~L   
<55 g3>X  
物理光学模拟结果(归一化) x+x40!+\  
0#&5.Gr)  
 L0@SCt  
WP+oFkw>  
物理光学仿真结果 PuT@}tw  
vbBc}G"w  
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VirtualLab融合技术 )3w@]5j  
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