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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 倒序阅读 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。 OH@gwC  
    &/:c?F?l  
    %%I:L~c  
    4^k8| # c  
    建模任务 y+=s/c  
    ic3Szd^4  
    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。 }'86hnW  
    OoRg:"9{#  
    mkPqxzxbrL  
    7]Hf3]e>/  
    光源 "=KFag  
    • 基模高斯光束 8r:T&)v  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) dd;rne v+  
    • 波长 488 nm 9~2iA,xs  
    osmCwM4O  
    Littrow配置 QFN9j  
    90,UhNz9D  
    • 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。 2P${5WT  
    H;@0L}Nu+}  
    • 空气中反射的光栅方程: '/rU<.1  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 44w "U%+  
    W5()A,R  
    • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: +W$uHQq  
    PI9aKNt  
    • 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): \}<J>R@  
    s&CK  
    beT[7uVj_  
    }5z!FXB  
    系统构建模块-光源和组件 F9(jx#J~t  
    x%T^:R  
    D5xTuv9T  
    u*oP:!s  
    使用参数耦合 2#CN:b]+  
    >* F#ZZv}p  
    [Z;H= `  
    {A%&D^o)  
    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。 P!)F1U]!  
    qC=ZH#  
    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。 uKJo5%>  
    !:uh? RW  
    +(w9! 5?F  
    M0)ZJti  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 p^p1{%=  
    0&Iu+hv  
    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。 -:Juxh  
    nn">   
    83'rQDo)G  
    a +9_sUq  
    1阶反射探测器的定位(R1) k^s7s{  
    \TYH7wXDP  
    R1探测器定位步骤: |+<o(Q(  
    JxRn)D  
    绕y轴旋转-2θ PA,\o8]x  
    -.Z;n1'^  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 /q"8sj/  
    :<1PCX2  
    |4` ;G(ta  
    |~Vq"6`  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 C3K")BO!  
    ^c){N-G  
    gzyi'K<  
    #!4 HSBf  
    v0pev;C  
    位置自动配置 pJ@->V_  
    buMST&  
    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。 zZPXI&,  
    % +M,FgW  
    v%E!  
    物理光学模拟结果(归一化) lfLLk?g3k  
    73+)> "x>  
    HQ/ Q"  
    Tpp?(lT7r  
    物理光学仿真结果 'L veCi_  
    VyOpPIP  
    vu_ u\2d  
    Q::_i"?c  
    VirtualLab融合技术 p9*Ak U&]  
    JcW<<7R  
    9Cq"Szs  
    HP[M"u  
     
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    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?
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    只看该作者 2楼 发表于: 2023-08-09
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    黑侠:这是什么软件做的? (2023-08-09 16:28)  x<\5Jrqt  
    w5* Z\t5  
    Virtuallab Fusion软件