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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 cGSG}m@B`  
    cCuK?3V4K  
    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。 h:AB`E1  
     /M@[ 8  
    +MtxS l  
    @iU(4eX  
    建模任务 C"0vMUZ  
    lt("yqBu  
    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。 M+VAol}1  
    uC! dy  
    >|pN4FS  
    +,_%9v?3  
    光源 0m,q3  
    • 基模高斯光束 O9*l6^Scw  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) )*L=$0R  
    • 波长 488 nm [VE>{4]W  
    U;=1v:~d  
    Littrow配置 1=_Qj}!1  
    ,YBe|3  
    • 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。 FOAXm4"  
    zGwM# -  
    • 空气中反射的光栅方程: xC9?Wt'  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 n#5S-z1KNw  
    xnDst9%  
    • 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: `n"PHur  
    ]G~Z'fs<(  
    • 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): z~th{4#E ;  
    @Hl+]arUh  
    1pz-jo,2'  
    &bigLe  
    系统构建模块-光源和组件 y7Nd3\v [\  
    AqT}^fS  
    *LEI@  
    C;%1XFzM  
    使用参数耦合 X2E=2tXl`7  
    K@vU_x0Sl  
    \ cdns;  
    RgVnx]IF  
    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。 G0he'BR  
    )XDbg>  
    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。 m7u" awM^  
    /@1pm/>ZaN  
    3a'#Z4Z-  
    {TvB3QOsj  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 1/v#Z#3[  
    xKkXr-yb`f  
    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。 m:c0S8#:  
    3U'l'H,  
    >=86*U~  
    ?z0W1a  
    1阶反射探测器的定位(R1) "|BSGV!8  
    buDz]ec b  
    R1探测器定位步骤: V@nZ_.  
    d(K}v\3!  
    绕y轴旋转-2θ TUARYJ6=  
    BDCyeC,Q3  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 iqFC~].)  
    .vie#,la  
    /CUBs!  
    &(m01  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 k~?5mUyK<  
    kJ?AAPC  
    Ph)>;jU  
    g""Ep  
    K'y|_XsBB)  
    位置自动配置 i7e_~K  
    hrGX65>  
    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。 T uC  
    tns4e\  
    {&a6<y#-  
    物理光学模拟结果(归一化) ZSr!L@S  
    yY]E~  
    ff]fN:}V  
    )iJv?Y\]  
    物理光学仿真结果 9ji`.&#  
    99"8d^{z  
    _T_} k:&X  
    =2YXh,i  
    VirtualLab融合技术 fYW9Zbov-  
    dkeMiL m  
    3"sXN)j  
    /.~zk(-&h  
    文档信息 '2UQN7@d  
    rs,'vV-2\  
    HA[7)T N1E  
     
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