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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 1)J' pDa  
    pP^5y{  
    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。 h7J4 p  
    T4h&ly5 f  
    2 sK\.yS  
    <b_?[%(u  
    建模任务 n7pjj  
     J7p?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。 GU7f27p  
    @o>3 Bv.  
    +l;AL5h  
    z9JZV`dNgz  
    光源 X1o=rT  
    • 基模高斯光束 S=qx,<J 39  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) Ti$_V_  
    • 波长 488 nm x,UP7=6  
    kerBy\^  
    Littrow配置 f[-$##S.~  
    Ue(\-b\)  
    • 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。 \CrWKBL  
    :I8HRkp  
    • 空气中反射的光栅方程: c|Fu6LF a  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 M`H@ % M  
    K(rWM>Jv  
    • 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: |nmt /[  
    $fG~;`T  
    • 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@cKo&^  
    );d"gv(]D  
    0,j!*  
    30{WGc@l#  
    系统构建模块-光源和组件 e@{Rlz   
    G<Y}QhFU  
    kHd`k.nW  
    3M5wF6nY[[  
    使用参数耦合 e#(X++G  
    dWiX_&g  
    U &RZx&W  
    }s:~E2?In  
    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。 Zx)gLDd  
    R<;;Ph  
    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。 Rk!8eN Pf  
    ;@H:+R+(  
    sE!$3|Q  
    a LJ d1Q  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 R7/ET"  
    mq+<2 S  
    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。 \ {;3'<  
    $Z<x r  
    $^`@lyr  
    ._TN;tR~'  
    1阶反射探测器的定位(R1) \e~5Dx1  
    "~L$oji  
    R1探测器定位步骤: i9D<jkc  
    O3tw@ &k  
    绕y轴旋转-2θ 5IfC8drAs  
    T l8`3`e  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 ;lf$)3%[  
    #,9#x]U#v  
    $ EexNz  
    Nf%/)Tk  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 %|'VucLx  
    V#X<Yt  
    ,O_iSohS  
    {'yr)(:2M  
    +aN"*//i  
    位置自动配置 (e4 #9  
    :M8y 2f h  
    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。 }!N/?A5  
    %Ot*k%F  
    P4fnBH4OQ  
    物理光学模拟结果(归一化) "6gBbm  
    .yB{+  
    E_\V^  
    f([d/  
    物理光学仿真结果 ?X$*8;==6  
    }WHq?  
    wK0],,RN,h  
    WWT1_&0  
    VirtualLab融合技术 !o\e/HGc!  
    *z&hXYm  
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