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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: 2025-01-10
    摘要 % y` tDR  
    :2t?0YR  
    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。 Q:b>1  
    R,hwn2@B  
    K?S5C8  
    W1}d6Sbg  
    建模任务 '8^>Z.~V  
    sVS),9\}  
    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。 > W^"*B  
    AhV V  
    Y0Rk:Njc  
    ]D>\Z(b  
    光源 HvG~bZN  
    • 基模高斯光束 @oRo6Y<-  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) ?D M!=.]  
    • 波长 488 nm gr >>]C$  
    |r`0< `  
    Littrow配置 \S#![NC  
    lt C  
    • 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。 ;:~-=\  
    VPDd*32HC  
    • 空气中反射的光栅方程: $Ehe8,=fj  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 }(UU~V  
    CVgVyy^  
    • 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: dJ,,yA*  
    G $iC@,/  
    • 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): $0 ~_)$i :  
    8Vm)jnM  
    I|P#|0< 2  
    hRktvO)K  
    系统构建模块-光源和组件 <QRRD*\  
    2$> <rB  
    JN<u4\e{-&  
    J+nUxF;EE  
    使用参数耦合 d/I*$UC  
    G4K3qD#+H  
    sTzt  
    1NU@k6UHl  
    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。 L%[b6<  
    >KCnmi  
    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。 D]5cijO6  
    `< cn  
    {# TZFB  
    F@@6D0\X?  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 tq8rG@-C  
    `^CIOCK%  
    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。 /: }"Zb  
    )tR@\G>%  
    @]:GTrs  
    aL0,=g%  
    1阶反射探测器的定位(R1) \oV g(J&o  
    j?oh~7Ki  
    R1探测器定位步骤: `Ct fe8  
     :)Z.!  
    绕y轴旋转-2θ 5| bc*iqU  
    6n Hyd<o  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 0r'<aA`=I  
    3q$"`w  
    P4dhP-t  
    {);<2]o| 6  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 ;{K/W.R  
    >_LZD4v! <  
    ZuVucP>>_d  
    DH{^9HK  
    t8upS u|  
    位置自动配置 -|3feYb'  
    tFYo d#  
    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。 .l ufE  
    )U u! x6  
    "~ eF%}.  
    物理光学模拟结果(归一化) tU >?j1  
    {Z{!tR?+  
    rIZ^ix-N  
    :]k`;;vh  
    物理光学仿真结果 $Z{Xt*  
    V /,F6  
    3=xN)j#B  
    +*ZF52hy|  
    VirtualLab融合技术 8UN7(J  
    1;N5@0%p  
    zTvGku[3  
    z~O:w'(g  
     
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