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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 <r9L-4  
    M id v  
    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。 _Sq*m=  
    lOp7rW]$  
    X#ZQpo'h  
    .wU0F  
    建模任务 j*.K|77WHj  
    YiO3.+H  
    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。 2)~`.CD?L  
    [P'"|TM[ ~  
    ,Y:ET1:  
    ^n|yfvR  
    光源 ?*)Q[P5  
    • 基模高斯光束 &RJ*DAmL  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) wtl3Ex,DO  
    • 波长 488 nm / 5!0wxN  
    V< Ib#rd'  
    Littrow配置 43VBx<"  
    H;h$k]T  
    • 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。 X[ 6#J  
    |p .o^  
    • 空气中反射的光栅方程: !K8Kw W|X  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。  )>=!</@  
    x>cl$41!W  
    • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: Vktc  
    'mELW)S  
    • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): d-sT+4o}  
    &G|^{!p/G  
    ( < e q[(  
    K8=jkU  
    系统构建模块-光源和组件 WYUel4Z  
    'OACbYgG  
    oH,{'S@q  
    &o;d  
    使用参数耦合 k-Z :z?M  
    4St-Q]Y _  
    Ki\\yK  
    l(y,lK=YP1  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 68?> #o865  
    I}jem  
    在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 yPd6{% w  
    ]vflx^<?  
    *)(S}D\94  
    _UA|0a!-  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 y;if+  
    ]#\De73K   
    在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 Ei7Oi!1  
    q'Nafa&a)  
    (KLhF  
    TE5J @I  
    1阶反射探测器的定位(R1) @<jm+f"MP  
    ^OOoo2  
    R1探测器定位步骤: _-T^YeQ/  
    s&4&\Aq}x#  
    绕y轴旋转-2θ A+MG?k>yg  
    dBkM~"  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 HU/2P`DGP  
    @__m>8wn  
    kz/"5gX:  
    9sN#l  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 ``-pjD(t  
    Sy/Z}H  
    ICEyz| C  
    mKqXB\<  
    aX2N Qq>s  
    位置自动配置 O I0N(V  
    R/xT.EQ(N  
    通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 ~: fSD0  
    >V>`}TIH  
    >WA'/Sl<A<  
    物理光学模拟结果(归一化) m5o$Dus+?'  
    >"+ ho  
    ["#H/L]3  
    UcKVL zKs  
    物理光学仿真结果 lWn}afI  
    Cw"[$E'J  
    !' 0PM[  
     "D'rsEh  
    VirtualLab融合技术 8Vjv #pm  
    qj/Zk [  
    *b_Iby-ZD  
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