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    [技术]闪耀光栅的Littrow配置 [复制链接]

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    离线infotek
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2022-07-04
    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。 3Uni{Z]Q)  
    ;.b^A  
    xi"Ug41)  
    G>0 hi1  
    建模任务 x|<89o L  
    - x]gp5  
    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。 q<w Q/m  
    Y,s@FGI2  
     FK|q*  
    ?K^~(D8(  
    光源 g(F? qP_K  
    • 基模高斯光束 v(z2,?/4  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) 1U~yu&  
    • 波长 488 nm doV+u(J~  
    #"aL M6Cfs  
    Littrow配置 y,=TB#  
    +@5*_n\e`  
    • 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。 xsSX~`  
    g'1ASMuR  
    • 空气中反射的光栅方程: x>~.cey  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 P(Ve' wOaf  
    Shb"Jc_i  
    • 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: M[,G#GO  
    vP{;'R  
    • 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): 9aZ^m$tAt  
    7.tEi}O&_g  
    2x dN0S  
    ,]|*~dd>G  
    系统构建模块-光源和组件 bcC+af0L  
    V-TWC@Y"  
    SjB#"A5  
    eFdN"8EW  
    使用参数耦合 "=\@ a=  
    7H5t!yk|9  
    XbKNH>  
    S K7b]J>  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 :T #"bY  
    x$Tf IFy  
    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。 'ai!6[|SD  
    om}jQJ]KH  
    ;m cu(J  
    vQIN#;m4  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 2rJeON  
    I`8jJpGA  
    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。 B!zqvShF  
    ,=Fn6'  
    J{bNx8.&  
    d65t"U  
    1阶反射探测器的定位(R1) |=W=H6h*  
    kw.IVz<  
    R1探测器定位步骤: }MV=I$S2U  
    =FtJa3mHK  
    绕y轴旋转-2θ q^k]e{PD  
    ;5wr5H3  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 bD;c>5t  
    +Jv*u8T'  
    ,,KGcDBj  
    0[T>UEI?  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 jJDY l([  
    lTn~VsoRZ  
    T^~9'KDd  
    ^HasT4M+x  
    auS.q5 %  
    位置自动配置 ]~A<Q{  
     p3YF  
    通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 @*rED6zH  
    7yK1Q_XY>  
    SJdi*>  
    物理光学模拟结果(归一化) 'N?t=A  
    GxR, 3  
    ko%B`  
    HAr_z@#E  
    物理光学仿真结果 oz- k_9%  
    (ATCP#lF  
    QP?Deltp  
    j |tu|Q  
    VirtualLab融合技术 r!7e:p JLO  
    ,$qqHSd1M  
    j$8i!C  
    ;y{VdT  
     
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    离线黑侠
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    只看该作者 1楼 发表于: 2023-08-09
    这是什么软件做的?
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    只看该作者 2楼 发表于: 2023-08-09
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    黑侠:这是什么软件做的? (2023-08-09 16:28)  c4LBlLv4  
    W RAW%?$  
    Virtuallab Fusion软件