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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 1:Xg&4s  
    K?,`gCN}v  
    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。 RJLhR_t7n  
    :w:ql/?X  
    $ Bdxu  
    @{x+ln1r  
    建模任务 k1;Jkq~  
    2Q[q)u  
    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。 @1)C3(=A  
    l ?gh7m_ej  
    H^8t/h  
    gBE1a w;  
    光源 &Ef6'  
    • 基模高斯光束 P%Wl`NA P  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) %)j^>W5  
    • 波长 488 nm +g8uV hC  
    "gq _^&  
    Littrow配置 l[{Ci|4  
    rOXh?r  
    • 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。 [300F=R  
    }3y Q*<  
    • 空气中反射的光栅方程: t[x[X4  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 LrnE6 U9  
    IR<*OnKn  
    • 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: W^dRA xVX  
    'pl){aL`@u  
    • 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): }t5pz[zl  
    iuWw(dJk  
    B~/ejC!  
    ,:"c"   
    系统构建模块-光源和组件 *Y- rEF>  
    1A/li%  
    S3_QOL  
    ,ikn%l#cm  
    使用参数耦合 ;#6j9M0  
    9NcC.}#-5  
    SLI358]$<  
    k0!D9tk  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 ru1FJ{n  
    9/LJ tM  
    在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 =/F\_/Xw  
    kNTxYJ  
    6Pu5 k;H  
    qAR}D~t  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 ^tKJ}}  
    HH,G3~EBF  
    在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 Se&%Dr3Nv  
    [:C!g#o  
    t&Z:G<;  
    8sxH)"S  
    1阶反射探测器的定位(R1) A49HYX-l  
    KoO\<_@";  
    R1探测器定位步骤: ]mmL8%B@_  
    YfOO]{x,X  
    绕y轴旋转-2θ jYJfo<  
    t"Djh^=y  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 'aW<C>  
    9{V54ue;  
    LuIs4&[EW  
    IOi6' 1l  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 >QM$ NIf@  
    kVb8$Sp  
    Gn%gSH/  
    .]W A/}  
    Gm1vVHAxv  
    位置自动配置 H&zhYKw  
    3Q"4-pd  
    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。 d ;W(Vm6  
    {,rVA(I@  
    Zf%6U[{ T  
    物理光学模拟结果(归一化) 7lz"^  
    y*Wl(w3  
    8y, ]>n  
    <xeo9'k6&  
    物理光学仿真结果 |J#mgA}(  
    -N[Q*;h|  
    tkGJ!aUt  
    \aG:l.IM0  
    VirtualLab融合技术 Qv@Z#  
    kf<5`8  
    Z[{: `  
    8L7ZWw d  
     
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