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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 sFQ|lU"n  
    MQ44uHJ  
    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。 zTLn*?  
    eW0=m:6  
    meR2"JN'  
    _LNPB$P  
    建模任务 N6;Z\\&0^q  
    0,/x#  
    VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 .a*$WGb  
    +QX>:z  
    \0h/~3  
    919g5f`  
    光源 `qTY  
    • 基模高斯光束 d]E vC>  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) UsN b&aue  
    • 波长 488 nm Ao T7sy7  
    aB^G  
    Littrow配置 Ef.4.iDJrR  
    \]xYV}(FO  
    • 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。 ^A`(  
    wVDB?gy%#  
    • 空气中反射的光栅方程: / JB4#i7  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 fh#_Mj+y  
    I0K!Kcu5Iu  
    • 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: $sZHApJV+  
    c'";3 6y  
    • 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): s.'\&B[  
    P-[K*/bPw  
    e6lOmgHn5  
    zF&UdS3  
    系统构建模块-光源和组件 'qAfei']  
    RFY!o<   
    t [hocl/6  
    "Q{~Bj~  
    使用参数耦合 `aL|qyrq#  
    gqRTv_;  
    D 'cY7P  
    ; ,jLtl  
    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。 b6&NzUt34V  
    mndl~/  
    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。 pm~;:#z7  
    "H<#91^|  
    j#t8Krd] "  
    *Ne&SXg  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 0WE1}.J<  
    E5G"QnxR>N  
    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。 FK# E7 K  
    x ;,xd  
    y[6&46r7D  
    WwtE=od  
    1阶反射探测器的定位(R1) 'h>5&=r  
    _/~ ,a  
    R1探测器定位步骤: 9,f<Nb(\  
    `(/saq*  
    绕y轴旋转-2θ LG{inhbp  
    nDB 2>J  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 ]/Yy-T#@  
    s%[GQQ-N  
    jS3(>  
    3*$9G)Ey  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 lkH;N<U  
    RE $3| z  
    Yz-JI=  
    D?yE$_3>c  
    RefRoCD1  
    位置自动配置 cPsn]U  
    >q@Sd  
    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。 1Uemsx%'k  
    {&=qM!2e  
    bLEATT[  
    物理光学模拟结果(归一化) 'K`Rbhy  
    TT2cOw  
    <2O7R}j7v  
    $.Q>M]xH  
    物理光学仿真结果 u}}9j&^Xa  
    ] @)!:<+  
    gFs/012{  
    Ft;u\KT  
    VirtualLab融合技术 PB(  
    p/k<wCm6  
    a,'Ncg  
    9Ue7 ~"=  
     
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