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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 9n5uO[D  
    k-4z2qB  
    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。 UN<$F yb  
    5/hgWG6.t  
    ,*[N_[  
    !FK)iQy$0  
    建模任务 U4"&T,'lTL  
    "Z';nmv'N  
    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。 t%y i3  
    RSe av  
    Gp_flGdGQ  
    $5#DU__F/  
    光源 \"I418T K  
    • 基模高斯光束 "6~+ -_:  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) 6XAofN/5f  
    • 波长 488 nm =q[+ e(,3  
    pgUjje>#  
    Littrow配置 >y!R}`&0^t  
    B%x?VOdBE  
    • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 5IgO4<B  
    A(XX2f!i  
    • 空气中反射的光栅方程: ^]/V-!j  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 \+ Ese-la  
    cI6Td*vM  
    • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: -lfbn =3  
    Q*f0YjH!  
    • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): (j%"iQD  
    >2'A~?%  
    6m:$RW  
    U $=Z`^<  
    系统构建模块-光源和组件 H.Z<T{y;  
    X2 <fS~m  
    e=!sMWx6  
    -23sm~`  
    使用参数耦合 ihct~y-9W  
    *aYuuRx  
    1#zD7b~  
    K,bX<~e5  
    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。 ;b|=osyT\  
    V_4=0(  
    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。 r0<zy_d'  
    xjYH[PgfX  
    M3fTU CR  
    f?QP(+M5.  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 S2 -J1 x2N  
    sZ"(#g;3<  
    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。 *y~~~ 'J/  
    |lIgvHgg  
     bIuOB|  
    4^^=^c  
    1阶反射探测器的定位(R1) Sq`Zuu9t  
    0Y!~xyg/  
    R1探测器定位步骤: US<l4  
    8%Ak   
    绕y轴旋转-2θ A*kN I  
    +~xzgaL  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 5',&8  
    ] $F%  
    Xk:_aJ  
    G1SOvdq  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 ^_=bssaOd  
    `nd$6i^#W  
    Nm#[A4  
    Rz<'& Z>;  
    Wm!cjGK  
    位置自动配置 qjN*oM,  
    g]?QV2bX6  
    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。 f5*hOzKG6  
    c`UizZ  
    nKch:g  
    物理光学模拟结果(归一化) ,H] S-uK~  
    &8JK^zQq  
    5"L.C32  
    F{eI[A  
    物理光学仿真结果 i&L!?6 5-f  
    1Uc/ r>u9  
    LKM;T-  
    ,UxAHCR~9  
    VirtualLab融合技术 <@>l9_=R  
    l(Uwci  
    u y13SkW  
    50Ov>(f@7  
     
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