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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
    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 01-10
    摘要 &H!3]  
    f[3DKA  
    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 l+[ |?N  
    @SA*7[?P  
     *>!O2c  
    H4LZNko  
    建模任务  "Mgx5d  
    <}b`2/wP  
    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。 Zam.g>{]  
    mLU4RQ}5  
     SU OuayE  
    E"5 z T1d  
    光源 U@+ @Mc  
    • 基模高斯光束 &^e%gU8!\  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) gB@Xi*  
    • 波长 488 nm ~<Z;)e  
    @-bX[}.  
    Littrow配置 6k;__@B,  
     6_/691  
    • 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。 >*H>'O4  
    fk)ts,p?  
    • 空气中反射的光栅方程： Pg" uisT#>  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 W R@=[G#TJ  
    LtKiJ.j?A  
    • 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 HO;;j  
    {J q[N}  
    • 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)： vlth\ [  
    DGr{x}Kq  
    3o%,8l,  
     iph>"b$D  
    系统构建模块-光源和组件 S(](C  
    KE:PRX  
    U>6MT@\  
    @\v,   
    使用参数耦合 k|Vq-w  
    N-|E^XIV  
    R*IO%9O  
    'M185wDdAl  
    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。 MB :knj  
    %)T>Wn%b]v  
    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。 <jF]SN  
    |;_NCy8i3X  
    `E>HpRcxD  
    w\k|^  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 t9S zZ2E  
    zQ9"i  
    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。 IRNL(9H  
    XVAy uuTg\  
    o9G%KO&;D,  
    q%TWtQS  
    1阶反射探测器的定位(R1) &=H{ 36i@  
    $A"kHS7T  
    R1探测器定位步骤： M3@Wb@  
    >k,|N4(  
    绕y轴旋转-2θ GVk&n"9kp  
     24PEt%2  
    沿着x方向移动探测器，ΔxR1 R;&C6S  
    QU^*(HGip  
     sHD8#t^{  
    W)3?T& `  
    沿着z方向移动探测器，ΔzR1 ia 1Sf3  
    e*p7(b-  
    G%w.Z< qy  
    tAFKq>\  
    Gm;)Om_  
    位置自动配置 '_,/N!-V  
    T%~w~stW  
    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。 Y-\hV6v6  
    C( 8i0(1  
     exw~SvT3  
    物理光学模拟结果(归一化) [G2@[Ct Y1  
    6nh!g  
    1>P[3Y@}  
    qd#?8  
    物理光学仿真结果 c7 Sa|9*dR  
    vN:gu\^-   
    lo*OmAF  
     S9R(;  
    VirtualLab融合技术 {Vw+~8  
    z<aBGG  
    $Llv6<B  
    v+uq  
     
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