[技术]闪耀光栅的Littrow配置 [复制链接]

摘要 A,gEM4  
k\`S lb1  
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。 ?rYT4vi  
1.U`D\7mb  
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uz30_aH  
建模任务 M@Q3M(z  
GV.A+u  
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。 ++-{]wB3=.  
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HQP}w%8x  
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光源 2aN<w'pA  
• 基模高斯光束 ]3iH[,KU3  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) q'Wr[A40j  
• 波长 488 nm @A<PkpNL  
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Littrow配置 bM,1f/^  
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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。 WjSc/3Qy  
jE2}p-2Q0  
• 空气中反射的光栅方程： >Z.\J2wM<j  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 *l&S-=]  
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• 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： ~]C%/gEh  
Z3TS,a1I4  
• 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)： 81LNkE,  
mTNB88p8^D  
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7R4z}2F2  
系统构建模块-光源和组件 2i{cQ96  
K14^JAdY/  
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~@ jY[_  
使用参数耦合
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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。 3DgsI7-F  
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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。 azQD>  
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0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 bHLT}x/Gw  
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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。 WY^W.1X  
@Jm7^;9/  
;V^pL((5J  
c;0Vs,DUmG  
1阶反射探测器的定位(R1) [r+ZE7$2b"  
*]hBGr#6  
R1探测器定位步骤： {@! Kx`(:  
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绕y轴旋转-2θ zDhB{3-Q1{  
~x#w<0e>  
沿着x方向移动探测器，ΔxR1 n1 6 `y}  
No]~jnqDM  
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QrO\jAZ{Ag  
沿着z方向移动探测器，ΔzR1 3(TsgP>`  
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)i+2X5B`S  
位置自动配置 ljl^ GFo  
6T 8!xyi-+  
通过可编程参数耦合，VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 gs!(;N\j|  
-*5Rnx|Y{  
F}Vr:~  
物理光学模拟结果(归一化) zOg7raIa  
qC F5~;7  
s0Z uWVip  
g&/T*L  
物理光学仿真结果 {uzf"%VtP  
U9b?i$  
=UyLk-P w  
W9NX=gE4  
VirtualLab融合技术 L(&&26Y  
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