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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: 2025-01-10
    摘要 L\;6y*K  
    r-h#{==*c  
    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。 [e1S^pI  
    g[w,!F  
    je]}R>[r5  
    1h.)#g?{  
    建模任务 ['ksP-=  
    dMrd_1  
    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。 '?({;/L  
    Q[#vTB$f  
    ntmyNf?;  
    Gt wT  
    光源 \Y{k7^G}A  
    • 基模高斯光束 Y6&wJ<   
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg)  TT-h;'nJ  
    • 波长 488 nm J!DF^fLe  
    v(p mI b{  
    Littrow配置 b"TjGE  
    (!:cen~|[  
    • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 E#s)52z=B  
    yS=oUE$  
    • 空气中反射的光栅方程: Z y_V9j[n  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 9aJ%`i  
    sdS^e`S  
    • 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: ~,2/JDVJ5-  
    iPrLwheb  
    • 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): YZ+RWu9K  
    mq%<6/Y U  
    \o';"Q1H  
    SRSvot};C  
    系统构建模块-光源和组件 +CI1V>6^  
    LzCw+@-umw  
    Q~Z=(rP20  
    z.}[m,oTF  
    使用参数耦合 n6k9~"?  
    r 6Q Q  
    xai4pF-?  
    M|] "W  
    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。 bb d.  
    )*:`':_a  
    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。 GHmv} Z  
    K).n.:vYZ  
    ~ Uo)0  
    rSYi<ku  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 OaL\w D^  
    \.g\Zib )  
    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。  ;vb8G$  
     kQ   
    i.:. Y  
    Zo{$  
    1阶反射探测器的定位(R1) ce6__f 5?  
    \8uIER5)  
    R1探测器定位步骤: vip~'  
    D?Ux[Ozb  
    绕y轴旋转-2θ pNRk.m]  
    d,by / .2  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 P/`I.p;  
    *x) 8fAr  
    u~)`&1{%  
    TYA~#3G)  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 @ps1Dr4s  
    f$'2}'.!$  
    WlYs~(= 9  
    t R6 +G  
    =!Q7}z1QI  
    位置自动配置 ,E.' o=Z  
    PoIl>c1MS  
    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。 z(\4 M==2O  
    RV&^g*;E  
    sm$ (Y.N  
    物理光学模拟结果(归一化) )3h^Y=43  
    K|oacOF9  
    d`1I".y  
    |!F5.%PY  
    物理光学仿真结果 g&n)fF  
    p^iRPI  
    A 8 vbQ  
    x}twsc`  
    VirtualLab融合技术 eX_D/25 $  
    b}Zd)2G  
    %_Yx<wR%  
    4Bl{WyMJ|  
     
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