[技术]闪耀光栅的Littrow配置 [复制链接]

摘要 HLV8_~gQPf  
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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。 g{}<ptx]  
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建模任务 A)
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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。 "]]LQb$  
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v0)Y,hW  
光源 K(upzn*a  
• 基模高斯光束 B(s^(__]  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg)
G^dp9A  
• 波长 488 nm \a;xJzc9  
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Littrow配置 ?y>ji1  
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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。 )JTQZ,f3]  
nn:'<6"oV  
• 空气中反射的光栅方程： uNuFD|aQ.  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 iKPgiL~  
KQ]sUNH  
• 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： au50%sA~  
Gy):hGgN  
• 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)： &K'*67h  
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系统构建模块-光源和组件 oc,I,v  
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hE=xS:6  
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使用参数耦合 o[Qb/ 7  
tTTHQ7o*BD  
4bL *7
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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。 #|je m   
7/hn%obC  
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。 kI(3Pf].  
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ELnUpmv\  
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0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 <v -YMk@  
K5LJx-x*j  
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。 EQ^]W-gN  
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Zx{Sxv"  
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1阶反射探测器的定位(R1) E]n]_{BN]  
(OES~G  
R1探测器定位步骤： ?+d{Rh)y  
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绕y轴旋转-2θ Q.Nw#r+m  
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沿着x方向移动探测器，ΔxR1 %.`u2'^  
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沿着z方向移动探测器，ΔzR1 C@q#s  
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位置自动配置 U`3?bhzua  
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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。 }a!|n4|`  
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物理光学模拟结果(归一化) /q>ExXsEC  
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物理光学仿真结果 \;'#8  
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VirtualLab融合技术 *jc >?)k  
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