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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"juj '  
    --EDr>'D5P  
    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。 wJD'q\n  
    ex BLj *]  
    H32o7]lT  
    {Kf5a m  
    建模任务 TB-dV'w  
    ':3[?d1Es  
    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。 F]t=5 -O<  
    zk"8mTg  
    RL$%Vy0  
    P*H0Hwn;  
    光源 TyjZ  
    • 基模高斯光束 k>\v]&|T`  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) :t<S  
    • 波长 488 nm fs?H  
    a#k7 aOT0  
    Littrow配置 4$WR8  
    %`QgG   
    • 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。 @%G?Nht]o  
    k'k}/Hxub  
    • 空气中反射的光栅方程: 8*x=Fm,Ok  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 jFJ}sX9]  
    R}cNhZC  
    • 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: }Z{FPW.QK  
    8\^A;5  
    • 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): !/!ga)Y  
    -7]j[{?w  
    jCXBp>9$M  
    c#>(8#'.U  
    系统构建模块-光源和组件 22=sh;y+2  
    Rk[a|T&  
    Uqb]&2  
    xQ7U$QF|]  
    使用参数耦合 pB#I_?(  
    -- FzRO{D  
    gnjhy1o  
    +'-.c"  
    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。 &^#u=w?^x  
    EEnl'  
    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。 jz! [#-G  
    KN[;z2i  
    R^$|D)(  
    ruGeN  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 R"9w VM;*c  
    huS*1xl  
    在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 D[#V  
    M:{Aq&.  
    ];4!0\M  
    FOk;=+  
    1阶反射探测器的定位(R1) x(vQ %JC  
    :>2wVN&\c  
    R1探测器定位步骤: *<!q@r<d  
    nvT@ 'y+  
    绕y轴旋转-2θ .1jiANY  
    #MlpOk*G  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 P3: t 4^  
    R6O v  
    * dw.Ug  
    xsn=Ji2 F  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 kI)}7e  
    flo$[]`.7  
    m;]wKd"  
    } P ,"  
    _OTVQo Ap  
    位置自动配置 * l1*zaE  
    (X,i,qK/  
    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。 Leb|YX  
    ;//9,x9;t  
    ]FZPgO'G  
    物理光学模拟结果(归一化) twq~.:<o  
    NFZ(*v1U  
    H{vKk  
    &]#L'D!"  
    物理光学仿真结果 ^ls@Gr7`P  
    v/q-{ 1   
    )ZpI%M?)  
    c\1X NPGG  
    VirtualLab融合技术 |cf-S8pwY  
    @m9pb+=v  
    W&*&O,c  
    {h7 vJ^  
     
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