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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 97 1qr  
    9oaq%Sf  
    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。 N%T-Q9k  
    @p!["v&  
    Kkd7D_bZ*  
    Oe5aNo  
    建模任务 r}vr E ^Q  
    lFB Ka ,6  
    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。 0]"j,  
    akNJL\b  
    d>(dSKx  
    XL +kEZ|3  
    光源 E&97;VH  
    • 基模高斯光束 =U^B,q  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) *fjarZu  
    • 波长 488 nm \,?yj  
    [*1c.&%(  
    Littrow配置 AD8~  
    +oyc9PoXF  
    • 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。 B aXzz  
    YKk%lZ.8  
    • 空气中反射的光栅方程: Jb0]!*tV  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 *EotYT  
    9 /9,[A  
    • 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: V,>#!zUv  
    \+5L. Q  
    • 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): z\;kjI  
    )Dv"seH.  
    `E}2|9  
    j Sddjs  
    系统构建模块-光源和组件 Z3S\@_/;  
    C#gQJ=!B  
    D]4?UL  
    +[cm  
    使用参数耦合 ~ 9'64  
    Vv zd>yII  
    s$RymM  
    ^6Xio6W  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 yLI=&7/e@  
    |ejrE,~1vb  
    在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 0ai4%=d-  
    wl! 'Bck=  
    M>0~Ek%3  
    +|o -lb  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 ;E*ozKpm  
    Qi[T!1  
    在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 PUa~Apj '  
    >;HXH^q  
    IPJs$PtKok  
    v}iJ :'  
    1阶反射探测器的定位(R1) t[3Upe%  
    k5<lkC2z  
    R1探测器定位步骤: |px4a"  
    F.O2;M|x  
    绕y轴旋转-2θ TN l$P~X>  
    #{N#yReh  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 1-q\C<Q)  
    bG\1<:6B  
    :s8,i$Ex  
    [J:vSt  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 1P6~IZVN  
    \f._I+gJ  
    ]ImS@!Ajjx  
    |rNm_L2  
    4,)=r3;&!  
    位置自动配置 `UeF3~)>E  
    M`"2;  
    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。 Q,jlKgB 5:  
    S~m* t i(  
    1a%*X UT  
    物理光学模拟结果(归一化) 4u:{PN  
    ]QpR>b=[j  
    1f~_# EIC  
    'X`\vTxB  
    物理光学仿真结果 X2o5Hc)l<  
    {9P<G]Z  
    6#dx%TC  
    NbgP,-  
    VirtualLab融合技术 !n !~Bw  
    J,jl(=G  
     {!x-kF_  
    a3p|>M6E  
     
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