[技术]闪耀光栅的Littrow配置 [复制链接]

摘要 s,|s;w*.  
&7CAxU;i3  
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。 m|5yET  
L93KsI  

^5yFb=2  
c<gvUVHIxR  
建模任务 {tlt5p!4  
[Q=NGHB1/  
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。 >x$.mXX{  
&CEZ+\bA  
g^dPAjPQ  
$stBB  
光源 J^
R#  
• 基模高斯光束 gADEjr*H  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) `1
eGsd,f  
• 波长 488 nm =U_WrY<F  
'&.QW$B\B_  
Littrow配置 U[Pll~m2b  
LmKG6>Q1#1  
• 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。 9Xv>FVG!  
ma<+!*|   
• 空气中反射的光栅方程： -8]M ,,?  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 `f9I#B  
@+3@Z?!SZ  
• 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： LS=HX~5C  
3'H 1T  
• 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)： '<35XjW  
V>`xTQG  
>lRa},5(  
AJ*FQo.U  
系统构建模块-光源和组件 =h4* ^NJ  
;be2sTo  
0m|$ vb  
'NJC
U.lKm  
使用参数耦合 S]7RGzFe  
T@ [
*V[  
CqRG !J  
'7!b#if  
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。 u5,\Kz  
0pSqk/  
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。 @GB~rfB[  
=vv4;az X  
yX:*TK4  
Fnnk}I}  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 7>a-`"`O  
_IA@X. )?  
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。 .7ZV:m  
8}&O7zO?  
*)V1Sd#m  
 vj+x
(  
1阶反射探测器的定位(R1) 5s >UM@})  
nH#|]gVI  
R1探测器定位步骤： wX_s./#JJ  
_7AR2  
绕y轴旋转-2θ Pw^lp'dO  
rI\G&OqpP  
沿着x方向移动探测器，ΔxR1 o2FQ/EIE  
s/,wyxKd  
<mm.b  
c&1:H1#  
沿着z方向移动探测器，ΔzR1 
3J2j5N:g  
Q)\~=/Lb  
ltKUpRE\?  
X  8V^  
N{}XHA  
位置自动配置 Ut;,Z  
\;z*j|;B  
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。 BcMgfa/  
Fxu'(xa  
?N 6'*2{NT  
物理光学模拟结果(归一化) =tJ}itcJ'  
$"d< F3k  
)Q_^f'4  
wzr3y}fCe  
物理光学仿真结果 CzF#feTA  
J1waiOh  
"t4$%7L]  
Y<'T;@  
VirtualLab融合技术 0] 'Bd`e  
!2)$lM1@J