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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: 2025-01-10
    摘要 D1#E&4   
    ^D oJ='&  
    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。 S,Zjol%p  
    pN4!*7M  
     >Z<ym|(T*  
    \+L_'*&8  
    建模任务 fBw+Y4nCO7  
    PX2Ejrwj  
    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。 f_.1)O'83  
    |byB7 f  
     q2gc.]K \  
    )@SIFE  
    光源 X]  Tb4  
    • 基模高斯光束 &\C vrxa  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) % ,~; w0  
    • 波长 488 nm !dVcnK1  
    K%Q^2"Eb0  
    Littrow配置  LFGu|](  
     !v`q%JW(  
    • 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。 0Xk;X1Xl  
    ~R!(%j ]  
    • 空气中反射的光栅方程： C. 8>  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 Hvor{o5|tB  
    [HQ17  
    • 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： ,ISq7*%F  
    3%|<U51  
    • 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)： #c/v2  
    d5^ipu  
    <w{W1*R9  
     aoF>{Z4&B  
    系统构建模块-光源和组件 %q ja:'k  
    o#0NIn"GS/  
    o~es> ;  
    ~Ycz(h'(  
    使用参数耦合 vkbB~gr@*  
    /xsa-F  
    A=h`Z^8\B  
    .fD k5uo  
    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。 mjs*Z{_F^  
    >(%im :_  
    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。 9iS3.LCfX  
    #/1A:ig  
    to:hMd1T  
    mYt(`S*q  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 Y>%A*|U%  
    *'exvY~  
    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。 X]y3~|K  
    ?>lmLz!e  
    {' r(P&  
    "#e2"=3*  
    1阶反射探测器的定位(R1) wQ [2yq  
    y)(SS8JR  
    R1探测器定位步骤： #o yvsS8  
    7Jc=`Zm'  
    绕y轴旋转-2θ /I6?t= ?<  
     06Uxd\E~  
    沿着x方向移动探测器，ΔxR1 +;; fw |/  
    M6DyOe<  
     V TEyqo2  
    :B=`^>RK  
    沿着z方向移动探测器，ΔzR1 h)A+5^:^  
    L{gFk{@W  
    e,1Jxz4QH  
    >O\-\L  
    Yq5}r?N  
    位置自动配置 aty K^*aX  
    r-Dcc;+=Q  
    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。 Bwll [=_I  
    VQo7 se1P  
      ) mv}u~  
    物理光学模拟结果(归一化) p1Lx\   
    162qxR[.  
    _B W$?:)9  
    Gl1`Nx0  
    物理光学仿真结果 wlKL|N  
    W%1fm/ G0  
    "_q5\]z\O  
     RKBjrSZg8  
    VirtualLab融合技术 #c!(97l6o  
    BY \p?79  
    _=}Y lR  
    6xBP72L;%"  
     
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