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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 (CFm6p'RZ  
     |`[0U  
    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。  PNY"Lqj  
    F \6-s`(  
    8&<C.n KP  
    I WKq_Zjkz  
    建模任务 U Hh  
    `~0)}K.F  
    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。 ]R[j ]E.  
    N\{Xhr7d  
    -L&r2RF/  
    lWr=79  
    光源 3gtQS3$4s  
    • 基模高斯光束 0'q&7 MV  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) \6A Yx[|  
    • 波长 488 nm ieuq9ah#  
    8AL`<8$  
    Littrow配置 |8^53*f ?  
    A) {q 7WI  
    • 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。 7u7`z%  
    :_9MS0  
    • 空气中反射的光栅方程: r Q)?Bhf  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 ramYSX@  
    %gUf  
    • 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: VwJ A  
    SR)jJ=R3  
    • 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): v$~1{}iI5  
    ! R rk  
    z OwKh>]  
    w]<V~X  
    系统构建模块-光源和组件 {jdtNtw  
    oA/[>\y  
    ]mIcK  
    ~4gOv  
    使用参数耦合 n}0n!Pr^  
    { 3,_i66  
    K9-;-{qb  
    0xE37Ld,  
    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。 >?3yVE  
    !@>_5p>q*  
    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。 $~)BO_;o  
    aE aU_f /  
    M9[52D!{  
    YA+jLy6ZL  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 8w4-Ud*$i  
    Oly"ll*K  
    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。 @6["A'h  
    >qE f991SZ  
    )ZZjuFQJ)  
    }+mIP:T  
    1阶反射探测器的定位(R1) XotiKCk|Aq  
    Q[PVkZ  
    R1探测器定位步骤: vbA<=V*P  
    hHA!.u4&  
    绕y轴旋转-2θ _\"2Mdk`]  
    "Yp:{e  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 TA4>12C6  
    Zc!rL0T  
    $G\WW@*GE  
    O$eNG$7  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 ) |t;nK,  
    {beu  
    p]jkfsCjN  
    0Y>5&  
    4*0C_F@RX  
    位置自动配置 R!)3{cjU@  
    lIhP\:;S&  
    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。 WHF[l1  
    ()}(3>O-  
    $Wy(Wtrx|  
    物理光学模拟结果(归一化) lwSZ pS  
    rtSG- _[i  
    9ZJn 8ki  
    -s3q(SH  
    物理光学仿真结果 ZA1:Y{ V  
    :QoW*Gs1  
    omP\qOc  
    :  I q  
    VirtualLab融合技术 ~:JoKm`vU  
    @> |3d  
    J#'8]p3E  
    @k-C>h()C  
     
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