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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 正序阅读 楼主  发表于: 2025-01-10
    摘要 Ec]cCLB  
    mE]W#?   
    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。 xH8nn3U  
    *o[*,1Pw  
    }F R yG%  
    ~F]- +|  
    建模任务 5k}UXRB?  
    }%rz"kB  
    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。 Z-j%``I?h  
    %lPF q-  
    SIRZ_lt$r  
    CLD*\)QD\  
    光源 m[u 6<C  
    • 基模高斯光束 D &wm7,  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) 'm"H*f  
    • 波长 488 nm O@_)]z?jUc  
    (#. )~poZ  
    Littrow配置 m5LP~Gb  
    _hLM\L  
    • 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。 ni]gS0/  
    B: uW(E  
    • 空气中反射的光栅方程: 6q8qq/h)  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 P>kS$U)  
    #,qikKjt2  
    • 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: @,sg^KB  
    femAVx}go  
    • 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): g;bkV q  
    X;p,Wq#D'  
    ?Zoq|Q+  
    A\.M/)Qo  
    系统构建模块-光源和组件 cEw/F0  
    kF.PLn'iS  
    n4CzReG  
    U]ouBG8/  
    使用参数耦合 e}}xZ%$4|  
    eGLLh_V"  
    2Sb~tTGz79  
    G#CWl),=  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 W?/7PVGv5h  
    ]]%CO$`T [  
    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。 nS'0i&<{1  
    ;mo}$^49*  
    '&T4ryq3"  
    ,)Z^b$H]  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 -acW[$t  
    hgKs[ySo,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。 #ZGWU_l}  
    ;Fuxj!gF  
    5'>(|7~%\  
    6576RT  
    1阶反射探测器的定位(R1) g[@]OsX   
    9}2I'7]  
    R1探测器定位步骤: Q9#$4  
    8X*6i-j5E  
    绕y轴旋转-2θ OBN]bvCJ  
    1/w['d4l!  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 o &LNtl;  
    S)$ES6]9/  
    |TEf? <"c  
    ^X0<ZI  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 ";",r^vr\  
    rMf& HX  
    2J|Yc^b6  
    c+|,2e 0T  
    /k}v m3  
    位置自动配置 Z^`>;n2  
    Yw+_( 2 9=  
    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。  O,xU+j~)  
    tM ]qR+  
    Z10#6v  
    物理光学模拟结果(归一化) <(@m913|  
    M*+_E8Lh  
    0=(5C\w2  
    7=mU["raz`  
    物理光学仿真结果 yZA }WTGe  
    m]Z& .,bA  
    bv$)^  
    =}U`q3k  
    VirtualLab融合技术 i6(y Bn  
    = ?T'@C  
    ~++y4NB8Q  
    .#J'+LxFr  
     
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