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    [技术]闪耀光栅的Littrow配置 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 01-10
    摘要 X23TS`  
    IOJfv8  
    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。  RFZrcM  
    1jV^\ x0  
    8Yj(/S3y  
    'UB<;6wy  
    建模任务 &&m%=i.qK  
    ja:%j&:  
    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。 o~}q@]]  
    MAR;k?d  
    [Ea5Bn;~!  
    F;z FKvn  
    光源 rdC(+2+Ay  
    • 基模高斯光束 L7KHs'c*  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) R#r?<Ofw4  
    • 波长 488 nm <y!BO  
    jf})"fz-*  
    Littrow配置 k_^d7yH  
    C[pAa8  
    • 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。 c#l (~g$D+  
    9]S}m[8k  
    • 空气中反射的光栅方程: h)YqC$A-s  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 !WY@)qlf  
    iWvgCm4  
    • 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: 0nl)0|?Az  
    <}UqtD F 0  
    • 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): O}D]G%,m  
    VRxBi!d  
    C ]#R7G  
    H8\N~>  
    系统构建模块-光源和组件 Xu'u"amt  
    `*~:n vU  
    S</" ^C51J  
    plp).Gq  
    使用参数耦合 C 4n5U^  
    ? G3OAx?<  
    )ei+ewVZ  
    pY:xxnE  
    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。 EJ86k>]  
    3w0m:~KS6V  
    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。 E2\)>YF{ P  
    #!5GGe{I  
    .AV--oA~  
    u]oS91  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 Gud!(5'  
    !867DX3*  
    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。 Ak1f*HGl|  
    xXyzzr1[  
    7g=Ze~aq  
     D}_\oE/n  
    1阶反射探测器的定位(R1) VR_1cwKBM  
    hup]Jk  
    R1探测器定位步骤: &'(:xjN  
    htkyywv  
    绕y轴旋转-2θ S#ven&  
    'T.> oP0>  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 "PlM{ZI\  
    W`;E-28Dg  
    a#mdD:,cF  
    aoCyYnZD  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 pM4 j=F  
    2 OGg`1XX  
    , X|oCD  
    n ,H;PB  
    tnTr &o#  
    位置自动配置 ;)o%2#I  
    Bg34YmZ  
    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。 ]P 2M  
    {wd.aUB  
    ukZL  
    物理光学模拟结果(归一化) W<58TCd  
    =b; v:HC  
    ` a@NYi6  
    ZM5[ o m  
    物理光学仿真结果 T$'Ja'9Kj  
    @jjp\~  
    6C   
    (D))?jnC  
    VirtualLab融合技术 ^&.F!  
    (3 _2h4O  
    3J@# V '  
    56L>tP  
     
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