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    [技术]闪耀光栅的Littrow配置 [复制链接]

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    离线infotek
     
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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。 "IB)=Hc  
    Mc{1Cdj  
    iT I W;Cv  
    eZf-i1lJ  
    建模任务 G&:YgwG  
    9t;aJFI  
    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。 Lw-)ijBW  
    EjvxfqPv  
    hcM 0?=  
    e}aD <E G  
    光源 L(}T-.,Slr  
    • 基模高斯光束 T|oz_c\e  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) TN` pai0  
    • 波长 488 nm E-&=I> B5  
    F4d L{0;j  
    Littrow配置 -rU *)0PR  
    y8 `H*s@  
    • 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。 Cm>8r5LG  
    U4 M!RdG  
    • 空气中反射的光栅方程: t?{E_70W  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 ~ / "aD  
    G+}|gG8  
    • 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: fz,8 <  
    Z+Z`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): 8`'_ckIgr  
    ~vG~Z*F  
    HQTB4_K\  
    !MQo= k  
    系统构建模块-光源和组件 ^D/*Hp _  
    oDA1#-  
    ]Kil/Y  
    @l BR;B"  
    使用参数耦合 dH?;!sJ  
    -`#LrO;n  
    M="%NxuS  
    %-H  
    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。 G8eAj%88  
    )%WS(S>8  
    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。 v ;{s@CM m  
    GT2;o  
    Qz[~{-<  
    JF!!)6!2#  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 N',]WZ}  
    Rnun() plJ  
    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。 Ij/c@#q.  
    P4ot, Q4  
    c tTbvXP  
    =<R77rnY&  
    1阶反射探测器的定位(R1) ejD;lvf  
    :^! wQ""  
    R1探测器定位步骤: rVFAwbR  
    qD Nqd  
    绕y轴旋转-2θ t~Ds)  
    980[]&(  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 2"JIlS;J}7  
    b8Y1.y"#  
    lbTz  
    !dSY?1>U<  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 A]ciox$AjW  
    ]D%D:>9|/  
    ;./Tv84I^  
    xOPSw|!w  
    0t6s20*q  
    位置自动配置 $Omc Ed  
    0.bmVN<  
    通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 cM.q^{d`  
    W!V06.  
    NuW9.6$Jrf  
    物理光学模拟结果(归一化) \Qz>us=G  
    NTls64AS.  
    .K;*uq:0  
    3-~_F*%ST  
    物理光学仿真结果 phEM1",4T  
    Y#3m|b45n  
    ); 7csh%  
    FHqa|4Ie  
    VirtualLab融合技术 q1`uS^3`  
    +#,t  
    ,k+jx53XV  
    Oa CkU  
     
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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)  (:vY:-\ bO  
    i!ejK6Q  
    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?