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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 3  G_0DS  
    *Sp_s_tS  
    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。 =C 7WQ  
    ?Es(pwJB  
     {Bw  
    X_aC$_b  
    建模任务 U;#9^<^  
    Dbl+izF3  
    VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 x ?24oO  
    )J{ .z   
    M)1Y7?r]  
    F_F02:t  
    光源 ^Fpc8D,  
    • 基模高斯光束 Wmc@: (n  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) y,s`[=CT  
    • 波长 488 nm U'k 0;  
    zv0bE?W9   
    Littrow配置 E.eUd4XG  
    aI;-NnC  
    • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 wl7 (|\-  
    |wINb~trz  
    • 空气中反射的光栅方程: D0^h;wJ=4+  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 #ADm^UT^  
    {2F@OfuCF  
    • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: j9xu21'!%  
    5D eo}(3  
    • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): o2~P vef  
    %%FzBbWAO  
    gy>B 5ie  
    oju,2kpH7#  
    系统构建模块-光源和组件 55Ya(E  
    =}zSj64  
    50""n7I<%  
    ir|c<~_=  
    使用参数耦合 hjD%=Ri0Z  
    uH]oHh!}j  
    +}R#mco5K  
    KX J7\}  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 Xz`0nU  
    \{ve6`7Rn  
    在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 =;"=o5g_  
    C),i#v  
    ! k 1 Ge+  
    YS:p(jtd  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 F3[,6%4v  
    g%<n9AUl  
    在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 f@[qS7ok  
    wJj:hA}  
    |j~l%d*<w  
    T@A Qe[U'v  
    1阶反射探测器的定位(R1) H*e+ 2  
    aW-6$=W  
    R1探测器定位步骤: m!5Edo-;<  
    E!_3?:[S_  
    绕y轴旋转-2θ "VDMO^  
    1YK(oRSDn  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 M|NQoQ8q  
    1yVhO2`7]  
    2VzYP~Jg  
    5|5p -B  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 IC?(F]$%>  
    Yt?]0i+  
    "9 f+F  
    *YSRZvD<\  
    C;j& Vbf  
    位置自动配置 IVY)pS"pR"  
    Re&"Q8I.8  
    通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 gB~^dv {  
    PD&gC88  
    sn"z'=ch  
    物理光学模拟结果(归一化) 7Ja*T@ !h  
    W.NZ%~|+e/  
    1je j7p>K  
    ]f0OmUHR5i  
    物理光学仿真结果 UWidT+'Sa  
    <z\`Ma  
    { :1X N  
    'qvj[lpGr  
    VirtualLab融合技术 BM'!odRv  
    &O^-,n  
    ^Kg n:l  
    xx(C$wCJ  
     
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