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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 正序阅读 楼主  发表于: 06-03
    摘要 REc90v2"  
    Ai%Wt-  
    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。 V 7 p{'C   
    *` -  
    B*`[8kb,  
    }q_Iep  
    建模任务 `,FA3boE  
    m,5m'9 dj  
    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。 i @M^l`w  
    }uD*\.  
    N#OO{`":Z`  
    D(_j;?i  
    光源 ;[C_ho  
    • 基模高斯光束 BN`tiPNEp  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) u<\Sf"fs  
    • 波长 488 nm \= 6dF,V  
    EwfL.z  
    Littrow配置 o|KmKC n>  
    dpdp0  
    • 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。 M&(0n?R"R  
    41C6ey  
    • 空气中反射的光栅方程: 9-Qu5L~  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 [2!?pVI  
    >.gT9  
    • 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: 93)1  
    BC%V<6JBu(  
    • 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): Y,KSr|vG  
    nqY arHi  
    \!)1n[N  
    i:R_g]  
    系统构建模块-光源和组件 hs)_h^P   
    3 lKBwjW  
    |@D%y&  
    7?Twhs.O  
    使用参数耦合 ;|vn;s/  
    =, U~  
    }1Hy[4B(k\  
    r+k~%5Ff~  
    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。 |3EKK:RE  
    X5)].[d  
    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。 4n\O6$&.x  
    )k 6z  
    k+u L^teyS  
    p^QppM94  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 K{G\=yJ((  
    a [BIY&/Q  
    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。 - [vH4~  
    5F5)Bh  
    H1ox>sC  
    4:s!mHcz  
    1阶反射探测器的定位(R1) 4^w`] m  
    )K 0rPnYV  
    R1探测器定位步骤: kSqMI'89  
    ?Hf8<C}3  
    绕y轴旋转-2θ ftqeiZ 2  
    Z=144n 1  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 g/z7_Aq/  
    w"FBJULzn9  
    u`Zj~ t  
    x)2ZbIDB:"  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 3Yf!H-(\uB  
    Ei\tn`I&  
    \yo)oIi[p  
    $-BM`Zt0;  
    ^14a[ta/'  
    位置自动配置 }woNI  
    II}3w#r4  
    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。 $tca: b}Mk  
    }Lb[`H,}A  
    2u^/yl  
    物理光学模拟结果(归一化) a*UxRi8  
    /U,;]^  
    4wx _@8  
    %1PNP<3r0  
    物理光学仿真结果 j |:{ B  
    8s<t* pI2  
    R(cM4T.a  
    %@x.km3e2  
    VirtualLab融合技术 JQ"w{O  
    =bl6:  
    *gL-v]V  
     jf~-;2  
    文档信息 KIHr%  
    + Awo\;@,  
    -ZE]VO*F  
     
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