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    [技术]闪耀光栅的Littrow配置 [复制链接]

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    在线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 !o&Mw:d  
    Ni{ (=&*=  
    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。 z8mR< q%`  
    Zi2NgVF  
     QKbX^C  
    aIZ@5w"7  
    建模任务 ^&DHBx"J  
    NwuME/C7#  
    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。 * KFsO1j  
    Ps.O.2Z5ZB  
     +?(2-RBd  
    ho@f}4jhQ3  
    光源 ^`\c;!)F<  
    • 基模高斯光束 vBQ5-00YY=  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) ~c :e0}  
    • 波长 488 nm 7^Jszd:c08  
    RWXj)H)w  
    Littrow配置 n\.K:t[:  
     7 4aap2^  
    • 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。 l8%x(N4  
    QM9~O#rL  
    • 空气中反射的光栅方程： qw0tw2|  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 \y: 0+s/  
    @iy ^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： <i~ ( 8F\  
    1?)<*[  
    • 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<e`iFQS  
    &m4 \"X@  
    _W]2~9  
     wQp,RpM  
    系统构建模块-光源和组件 |VlAt#E  
    s>"=6gb  
    '9*wr*  
    zY\v|l<T  
    使用参数耦合 3>0/WbA:7E  
    jY:(Tv3~  
    Fx0K.Q2Y0  
    q!""pr<n  
    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。 %zd1\We  
    \"_;rJ{!aE  
    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。 ?;|$R   
    :I F&W=?9  
    y*\ M7}](  
    &.=d,XKN  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 /zuU  
    gJ c5Y  
    在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时，默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 8:$kFy\A'  
    7u!R 'D  
    `\q4z-<-  
    [ G[HQ)A  
    1阶反射探测器的定位(R1) v=i[s  
    +tdt>)a  
    R1探测器定位步骤： idPkJf/  
    t{!}^{ "5  
    绕y轴旋转-2θ %9-).k  
     -G;4['p  
    沿着x方向移动探测器，ΔxR1 !F;W#Gc  
    -YA1Uk  
     @a>+r1  
    *u 3K8"XZ  
    沿着z方向移动探测器，ΔzR1 i layU  
    > g8;x#  
    u~1[nH:  
    }/(fe`7:  
    kd|@.  
    位置自动配置 q' 3=  
    m {_\@'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。 x~j%  
    "] kaaF$U%  
     26 o68U8&y  
    物理光学模拟结果(归一化) ( y2%G=.j  
    L;fhJ~ r  
    AJ^9[j}  
    +To{Tm-  
    物理光学仿真结果 1reJ7b0  
    f*1.Vg0`-  
    N: d`L+tcc  
     cEve70MV  
    VirtualLab融合技术 RQ9fA1YP  
    2!7wGXm~U  
     Cj_cu  
    9d#-;qV  
     
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