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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 ;#xmQi'`  
    E*V`":efS  
    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。 #fM#p+v  
    m#PY,y  
    tD(7^GuR  
    KxYwJ  
    建模任务 @z4*.S&tz  
    \ 3wfwu.q  
    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。 tiB_a}5IB  
    4e~A1-  
    dJ2Hr;Lc  
    )0"wB  
    光源 wRcAX%n&  
    • 基模高斯光束 JJ}0gZ   
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) <>s`\ %  
    • 波长 488 nm &x[E;P*Fg  
    Ox&P}P0f  
    Littrow配置 =(NB%}  
    \K@'Z  
    • 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。 0B@SN)<kH  
    { QHVo#  
    • 空气中反射的光栅方程: 3L833zL  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 8$85^Of  
    Rn`x7(WA  
    • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: P `}zlml  
    *c~T@m~DR  
    • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): @ezH'y-v  
    <49K>S9O  
    cik!GA  
    -=)+dCyB^  
    系统构建模块-光源和组件 zEd0Tmt  
    iVp,e  
    y.e^hRKb  
    UR7g`/  
    使用参数耦合 Z*y`R XE  
    %_+2@\  
    ,uo'c_f(e  
    t]y D-3'l&  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 so"$m  
    IE;~?W"  
    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。 ^B(V4-|  
    YP.5fq:  
    P_?gq>E8  
    |uqf:V`z:  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 TD'L'm|2  
    c(:f\Wc3Z  
    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。 vy0X_DPCr  
    :`-,Lbg  
    *AoR==:ya  
    lsNrAA%m  
    1阶反射探测器的定位(R1) +=q$x Ia  
    ]w;rfn9D  
    R1探测器定位步骤: ^* J2'X38I  
    &y3OR1_Sm*  
    绕y轴旋转-2θ yRSTk2N@  
    _d"b;4l  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 M)eO6oX|  
    [q/Abz'i  
    ?&|5=>u2}$  
    19O,a#{KHf  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 gZLP\_CL  
    xl6,s>ob  
    w8kOVN2b  
    4SlADvGl  
    )Y2{_ bx4"  
    位置自动配置 _CW(PsfY  
    :bz}c48%  
    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。 e?7& M  
    P%{^i]  
    >#hO).`C  
    物理光学模拟结果(归一化) NWM8[dI  
    k.uMp<)D  
    .2%zC & ;  
    r30 <(nF  
    物理光学仿真结果 0Uo\wyd  
    n` xR5!de  
    '+osf'&  
    AD1=[I3  
    VirtualLab融合技术 pPcTrN'  
    D+>4AqG  
    ]}U*_rM:  
    /9HVY %n  
     
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