[技术]闪耀光栅的Littrow配置 [复制链接]

摘要 <=2\xJfxB  
C.`C T7  
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。 [xW;5j<87  
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ObJgJr  
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建模任务 &p|+K XIf  
3fA.DK[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。 gD`|N@W$5  
otTv,T182  
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KU:RS+,e;  
光源 Itaq4^CE  
• 基模高斯光束 ZYf0FC=-  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) zpi Q;P  
• 波长 488 nm eQK}J]S<  
R|4a9G  
Littrow配置 K[{hh;7
 
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• 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。 "QCtF55X&  
Q>OBK&'  
• 空气中反射的光栅方程： :
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其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 ,6N|?<26O  
BJA&{DMHm  
• 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： va6e]p*Oy  
^!a4!DGVT  
• 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)： ?fv5KdD  
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系统构建模块-光源和组件 ,v<GSiO  
,_+Gb  
2H\}N^;f  
QlxzWd3=q  
使用参数耦合 YF)uAJAk  
6b!F7kyg  
8s+9PE  
,hO*W-a%1  
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。 ^~dBO%M^  
F"|OcKAA}h  
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。 b({K6#?'[  
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C_5o&O8Bc  
w?;j5[j  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 10gh4,z[  
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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。 u4eA++eT  
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;,WI_iP(w  
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1阶反射探测器的定位(R1) \}Hi\k+h':  
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R1探测器定位步骤： m[>pv1o  
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绕y轴旋转-2θ #aHJ|[[(n  
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沿着x方向移动探测器，ΔxR1 $l W 7me  
Cf~vT"  
ZBY*C;[)*P  
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沿着z方向移动探测器，ΔzR1 J=l\t7w  
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位置自动配置 l b9O  
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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。 9M]%h  
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物理光学模拟结果(归一化) [Dq@(Q s'  
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物理光学仿真结果 y 1I(^<qO=  
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VirtualLab融合技术 dq4t@:\o0  
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