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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。 jV>raCK_  
    %,6#2X nX%  
    #\.,?A}9  
    #h8Sq~0  
    建模任务 v9w'!C)b  
    s:#V(<J  
    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。 g X ]-\  
    wsIW |@  
    {mZC$U'  
    0=* 8  
    光源 2jg-  
    • 基模高斯光束 #fM#p+v  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) \?0&0;5  
    • 波长 488 nm / ';0H_  
    ypKUkH/  
    Littrow配置 w+#C-&z  
    ;V*R*R  
    • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 j9?}j #@  
    ]iN'x?Fo  
    • 空气中反射的光栅方程: )Dw,q~xgg0  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 .aAL]-Rj  
    uxtWybv  
    • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: tyXuG<  
    ?Z Rs\+{vG  
    • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): \Xm,OE_v"  
    .S(TxksCz  
    m?pstuUK(  
    DnCP aM4%  
    系统构建模块-光源和组件 *1p|5!4c  
    KIui(n#/  
    Co (.:z~  
    /y _O 4  
    使用参数耦合 5p<ItU$pnL  
    S1p;nK  
    4 N H  
    v, n$^R  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 WG6FQAo^8  
    |Y$uqRdV  
    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。 WN{ 9  
    4L ;% h  
    $@^pAP   
    Hyb3 ;yQ  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 \>jLRb|7Ts  
    ;> _$`  
    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。 "U!AlZ`g  
    *5vV6][  
    TH; R  
    TD1 [  
    1阶反射探测器的定位(R1) 9o;^[Ql-  
    _hRcc"MS`  
    R1探测器定位步骤: !/}O>v~o  
    qfL~Wp2E;  
    绕y轴旋转-2θ SSz~YR^}Sr  
    l>Z5 uSG  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 $FlW1E j  
    E~%jX }/  
    &u /Nf&A  
    ?]Pmxp H}  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 <KE 1f7c  
    SH_(rQby  
    ]l1\? I  
    i`Q KH  
    v1BDP<qU2  
    位置自动配置 ap&?r`Tu  
    0'V5/W  
    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。 RIb4!!',c  
    zo+nq%=  
    q}~3C1  
    物理光学模拟结果(归一化) JRSSn]pw  
    cxA^:3  
    V.O(S\  
    d]:I(9K  
    物理光学仿真结果 gCioq.  
    o*DN4oa)  
    q;<h[b?  
    POdUV  
    VirtualLab融合技术 BybW)+~  
    ^aH \7J@Y  
    aa>xIW,u  
    |?qquD 4=  
     
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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)  m^b Nuo  
    8P1=[i]  
    Virtuallab Fusion软件