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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 ](A2,F 9(U  
    s4~[GO6>  
    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。 'gvR?[!t  
    l6y}>]  
    qh:Bc$S  
    ;Mup@)!j  
    建模任务 sl `jovT[Y  
    u0c}[BAF  
    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。 Fq@o_bI  
    w y|^=#k  
    _ i}W1i  
    tqZ+2c<W3  
    光源 *y!O\-\S#>  
    • 基模高斯光束 )63 $,y-;$  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) +yp:douERi  
    • 波长 488 nm <;6{R#Tuh  
    pA6KiY&  
    Littrow配置 jYFJk&c  
    p 1'l D  
    • 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。 njF$1? )sq  
    `o JQA$UD  
    • 空气中反射的光栅方程: ujZ`T0  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 x}yl Rg`[  
    :<t=??4m  
    • 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: f9W:-00QD  
    XP:A"WK"  
    • 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): IWQ0I&tzdx  
    yQiY:SH  
    FfdB%  
    (-21h0N[V  
    系统构建模块-光源和组件 @kWL "yy,  
    /ce;-3+  
    9%"7~YCDas  
    #$I@V4O;#  
    使用参数耦合 j#1G?MF  
    "XR=P> xk  
     X0VS a{  
    %.Ma_4o Z  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 #h5lz%2g  
    r3l1I}  
    在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 q 84*5-  
    {> YsrD C  
    "bm|p/A  
    %_ibe  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 JWix Y/  
    7$'AH:K  
    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。 n m-  
    *siX:?l  
    Qt>K{ >9Cf  
    Xp:A;i9  
    1阶反射探测器的定位(R1) %MeAa?G-#  
    Alxf;[s  
    R1探测器定位步骤: 2:*15RH3  
    Mu\V3`j  
    绕y轴旋转-2θ ?woL17Gt  
    S&_03  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 i]v3CY|3AI  
    ]pn U"  
    !l (Vk  
    sbW+vc  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 r#sg5aS7O|  
    ^kKLi  
    A2|Bbqd  
    @d WA1tM  
    0D(8-H  
    位置自动配置 x?Abk  
    GV0\+A"vD  
    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。 \@gV$+{9  
    e~]P _53  
    f%]@e9dD  
    物理光学模拟结果(归一化) <= 4$.2ym  
    1bFZyD"  
    %;[DMc/  
    K4Q{U@ZJ  
    物理光学仿真结果 w2s`9  
    yu;EL>G_AY  
    !j6 k]BgZ  
    TO6F  
    VirtualLab融合技术 Y~UuT8-c  
    9xQ|Uad+%  
    @]Jq28  
    ef)RlzL Oq  
     
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