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    [技术]闪耀光栅的Littrow配置 [复制链接]

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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2022-07-04
    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。 `-]*Qb+  
    Z7K ;~*  
    2[r#y1ro  
    ,hT t]w  
    建模任务 +7^%fX;3pW  
    4}W*,&_  
    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。 x}AWWmXv  
    e DX{}Dq(  
    z1T.\mzfX  
    A$;U*7TJuO  
    光源 FGzB7w#  
    • 基模高斯光束 Q;)[~p  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) tL 3]9qfj  
    • 波长 488 nm 9{'GrL  
    "sUL"i  
    Littrow配置 dF5EIPl;J  
    qg'RD]a>R  
    • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 jC@$D*"J  
    p#qQGJe  
    • 空气中反射的光栅方程: (O\5gAx  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 DNLqipUw  
    |@sUN:G4k  
    • 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: x`WP*a7Fk]  
    }_@*,  
    • 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): `rbTB3?  
     J5*krH2i  
    Eu l,1yR  
    % E3  
    系统构建模块-光源和组件 Ldf<  
    g&`e2|[7  
    GXYmJ4wR  
    c/^} =t(  
    使用参数耦合 L1VUfEG-  
    Rd&2mL  
    i!*w'[G->Y  
    u+&BR1)C  
    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。 i 'H{cN6  
    =!GUQLS{  
    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。 )U`6` &F  
    CJ8XKy  
    M`q>i B  
    Dwj!B;AZ_  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 9 ]c2ub7  
    &-:ZM0Fl  
    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。 Mi%i_T^i  
    T4]/w|?G  
    AA6_D?)vv  
    ='`z  
    1阶反射探测器的定位(R1) s{(aW5$!s  
    f7Y0L8D  
    R1探测器定位步骤: @i'RIL}  
    YiJnh47  
    绕y轴旋转-2θ 6NPCp/  
    (+`pEDD{X  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 ai)S:2  
    :1^ R$0d  
    ,|D_? D)U  
    v*Ds:1"H-I  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 n sKl3}uU  
    jVC`38|  
    Dt%G v0  
    VUpa^R  
    %PRG;kR  
    位置自动配置 5^<X:1J$  
    ]v(8i3P84  
    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。 :hJHjh  
    {;4Y5kj  
    Jr$,w7tQn@  
    物理光学模拟结果(归一化) cXU8}>qY7  
    QkS~~|0EI>  
    GvSSi'q~B  
    #tg,%*.s  
    物理光学仿真结果 S96H`kedZo  
    `% IzW2v6  
    H .*:+  
    tS!Fn Qg4  
    VirtualLab融合技术 m5m}RWZ#  
    I@Pp[AyG  
    7r;7'X5  
    s~ ||Vv!  
     
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    离线infotek
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    只看该作者 2楼 发表于: 2023-08-09
    回 黑侠 的帖子
    黑侠:这是什么软件做的? (2023-08-09 16:28)  L`'#}#O l  
    OlU')0Y  
    Virtuallab Fusion软件
    离线黑侠
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    只看该作者 1楼 发表于: 2023-08-09
    这是什么软件做的?