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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 BeaX 0#\  
    rm(<?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。 Rm)vY}v  
    aztP`S$h  
    n4(w?,w }  
    ;^O^&<  
    建模任务 x-CY G?-x  
    H>;km$b +  
    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。 -:cS}I  
    / D#vs9S  
    cV)fe`Gg  
    oQWS$\Rr.  
    光源 QH~/UnV  
    • 基模高斯光束 !z58,hv  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) %v : a  
    • 波长 488 nm }+i ZY\t  
    w&`gx6?-na  
    Littrow配置 z=BX-)  
    $//18+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。 bq<QUw=]q&  
    w0^(jMQe^  
    • 空气中反射的光栅方程: u%VO'}Gz  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 (3c,;koRR  
    "{qhk{  
    • 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: 'rp(k\ pY  
    7b:oz3?PI  
    • 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): zu^?9k  
    8y~ Jn~t  
    T* -*U /  
    i+Ob1B@w  
    系统构建模块-光源和组件 <s]K~ Vo  
    <MA!?7Z|  
    `Ft`8=(  
    ) 8st  
    使用参数耦合 \C/`?"4w  
    e%(zjCA  
    A}OV>yM  
    nU)}!` E  
    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。 `lN1u'(:  
    qSkt }F%'  
    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。 iDp]l u  
    pb_mW;JVu  
    ruB&&C6)v  
    aE1h0`OT  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 QbxjfW"/+  
    ;9=9D{-4+  
    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。 $C,f>^1  
    P,CJy|[L  
    4kxy7] W  
    XRJ<1w:  
    1阶反射探测器的定位(R1) a%Mbq;  
    j05ahquI  
    R1探测器定位步骤:  ZMg%/C  
    J);1Tpm  
    绕y轴旋转-2θ L4 x  
    j=PQoEtU'<  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 K ,f1c}  
    ] bhzB  
    w+2:eFi=/  
    wb"Jj  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 ?u'JhZ  
    T 7Lk4cU  
    >fdS$,`A  
    j 7a;g7.  
    Y\dK- M{$  
    位置自动配置 X7NRQ3P@  
    i.0}qS?  
    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。 kx]f`b  
    .7+_ubj&,  
    pFGdm3pV  
    物理光学模拟结果(归一化) ULjW589 zb  
    W%Br%VQJ  
    qNC.|R  
    3L=vsvO4  
    物理光学仿真结果 3/}=x<ui  
    `r+e! o  
    9i,QCA  
    sJt&`kZ  
    VirtualLab融合技术 ~" }t8`vP1  
     6.KR(V  
    ? Yy[8_(tN  
    p?0 a"5Q  
     
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