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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: 06-03
    摘要 L [X "N  
    >ToI$~84  
    Littrow结构是单色器、光谱仪和谐振器中一种非常常用的定向闪耀光栅的方法,其目的是在衍射角等于入射角的情况下获得最高效率。显然,这种类型的系统对不同元件的位置非常敏感,此外,这些最佳位置十分依赖波长和光栅的周期。我们在这里提供了一个根据Littrow配置的光学装置,而且,通过一些编程,即使在波长或光栅周期的变化下,也能保持这些最佳位置。 PS`F  
    @e^(V$ap  
    \qB.>f"%p|  
    saVX2j6Y  
    建模任务 B8?j"AF  
    XiAflO  
    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~MC(5N[  
    (iY2d_FQ[  
    OA&r8WK3  
    '$q3Ze  
    光源 t9&=; s  
    • 基模高斯光束 t7,**$ST  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) !+n'0{  
    • 波长 488 nm H.)J?3  
    DfVSG1g  
    Littrow配置 XPMvAZL  
    e}2[g  
    • 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。 Fuo.8  
    -5,+gakSk  
    • 空气中反射的光栅方程: @[j%V ynf  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 HK`r9frn  
    8n/[oDc]  
    • 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: jN!sL W  
    dX DuO  
    • 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): \1#~]1~ s  
    `i6q\-12n  
    #QiNSS  
    Fhs/<w-  
    系统构建模块-光源和组件 A}sdi4[`  
    ,~XAV ;+  
    f!JSb?#3  
    FF#?x@N:  
    使用参数耦合 Q,R|VI6Co  
    +@anYtv%7  
    UX)QdT45Mh  
    +A2}@k   
    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。 K#dG'/M|Pb  
    bl4I4RB  
    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。 &8hW~G>(m  
    KZ|p_{0&  
    ky[^uQ>0  
    6' 9zpe@`  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 p}q]GJ  
    6tup^Rlo;$  
    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。 h]k1vp)Q y  
    x^y&<tA  
    y1Y  
    O,0j+1?  
    1阶反射探测器的定位(R1) C59H| S  
    &P gk$e%>  
    R1探测器定位步骤: sDyt3xN  
    3s_$.  
    绕y轴旋转-2θ cfPQcB>A  
    v|2+7N:[;  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 yH.Z%*=xQa  
    HvW6=d(#  
    ^\3z$ntF  
    V#V<Kz  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 r& nE M6  
    >!#or- C  
    NzbHg p  
    +$B#] ,  
    zO3}c3D~q  
    位置自动配置 v\Zq=,+  
    PAv<J<d  
    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。 y_{v&AGmgm  
    XF99h&;9  
    PfJfa/#pA  
    物理光学模拟结果(归一化) BzI(  
    T0K*!j}O  
    JO\KTWtjO  
    T_~xDQ`v  
    物理光学仿真结果 |}<!O@<|  
    Z^GXKOeq  
    P@Av/r  
    tD No; f  
    VirtualLab融合技术 $ZnVs@:S  
    9a{9|p>L  
    > `+lEob  
    WsR4)U/]v  
    文档信息 Xvn \~Vr  
    G3de<?K.[V  
    >TS=tK  
     
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