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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。 0p ZX_L'  
    Kyq/o-  
    wLH[rwPr  
    >t}0o$\?E  
    建模任务 n/-d56  
    m=%WA5c?  
    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。 /s^O M`5  
    {t<U:*n2  
    5oE!^bF?  
    ]!04L}hy|P  
    光源 <Q? X'.  
    • 基模高斯光束 CZ_ (IT7  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) NhA_dskvo  
    • 波长 488 nm 0=Z_5.T>  
    I:%O`F  
    Littrow配置 2x&mJ}o#k  
    ,Q8)r0c  
    • 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。 or1D 6 *'  
    c_^-`7g  
    • 空气中反射的光栅方程: w6[uM%fHG  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 ] 6rr;S  
    eZ~ZWb,%  
    • 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: ?-IjaDC}  
    ]za1=~[  
    • 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): !`%3?}mv,  
    []rg'9B2b  
    C@i4[g){  
    Ad:)5R o  
    系统构建模块-光源和组件 tMWsgK.B  
    Q+UqLass  
    -h<Rby  
    2qD80W<1  
    使用参数耦合 P I0[  
    _A%8oY S  
    F&om^G'U  
    >>C(y?g  
    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。 H%:~&_D  
    sOBy)vq?\  
    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。 Z@I.socA  
    A<zSh }eh6  
    OK}+:Y  
    ;8 D31OT  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 8UyYN$7V  
    b{o%`B*  
    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。 "`AIU}[_I  
    vUXas*s4  
    tOK lCc  
    L-lDvc?5c  
    1阶反射探测器的定位(R1) P]4C/UDS-~  
    {b^JH2,  
    R1探测器定位步骤: v<z%\`y  
    {-( B  
    绕y轴旋转-2θ x xh(VQdg  
    M#Vl{ b  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 C1@6 r%YD  
    E}V8+f54S  
    vq~btc.p{&  
    mG!Rh  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 NyTv~8A`)  
    ?-P]m&nh|  
    #lM :BO  
    U[b $VZ}  
    4Y[uqn[  
    位置自动配置 h<50jnH!  
    p}j$p'D.RI  
    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。 i-'rS/R  
    R&BbXSIDX  
    85<zl|ZD  
    物理光学模拟结果(归一化) IG1+_-H:  
    %z&=A%'a  
    4  |E`  
    u~,@Zg87  
    物理光学仿真结果 ~7tG%{t%  
    VQ/<MY C  
    p2;-*D  
    T=|oZ  
    VirtualLab融合技术 :66xrw  
    e5_:15%R\  
    p-H q\DP  
    ,nJYYM   
     
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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?
    离线infotek
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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)  Fj<#*2{]B  
    HCHZB*r[  
    Virtuallab Fusion软件