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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: 2024-01-08
    关键词: 闪耀光栅
    摘要 Cx) N;x  
    NXOvC!<  
    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。 L^s?EqLXS  
    4Im}!q5;:<  
    E}36  
    ;%>X+/.y0  
    建模任务 0icB2Jm:D}  
    DAN"&&  
    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。 FNl^ lj`Y  
    "tK3h3/Xv  
    u7p:6W  
    bx".<q(  
    光源 Jju?v2y`  
    • 基模高斯光束 X5tV Xd  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) s, #$o3  
    • 波长 488 nm M9yqJPS}B  
    Z\?!& &  
    Littrow配置 dt>!=<|k  
    {5fq4A A6  
    • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 brn>FFAwO  
    lnxA/[`a  
    • 空气中反射的光栅方程: LR17ilaa'  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 5'0kf7  
    A_6Dol=J@  
    • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: O_SM!!,  
    D>wo>,G  
    • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): Qbj:^{`>(  
    Gg7ZSB 7  
    Hp fTuydU  
    NL ceBok  
    系统构建模块-光源和组件 cja-MljD  
    Rn whkb&&  
    Y7yzM1?t  
    m )<N:|  
    使用参数耦合 C2%Yry  
    A<g5:\3  
    abV,]x&.0  
    'ka"0~:NS{  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 Au?(_*/0  
    %x$mAOUv  
    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。 &cx]7:;  
    t`4o&vsj=  
    ]"1\z>Hg  
    [  **F  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 yj`xOncE}  
     PuU<  
    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。 gkv,Om  
    <gr2k8m6$  
    uFi[50  
    ~_SVQ7P  
    1阶反射探测器的定位(R1) n~&e>_;(.  
    *WXqN!:  
    R1探测器定位步骤: Yf^/YLLS  
    Z@:R'u2Lk  
    绕y轴旋转-2θ V P4ToYc  
    O/4)aW3B  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 7otqGE\2  
    B.[5N;c  
    KTu&R6|  
    v{>9&o.J  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 V=H}Ecd  
    l_*:StyR+  
    }A_>J7w  
    27jZ~Bp$  
    e?b<-rL   
    位置自动配置 8"S? Toqq  
    8 K>Ejr  
    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。 kPZ1OSX  
    s=|&NlO$  
    \~q cYp  
    物理光学模拟结果(归一化) ?{6[6T  
    qS+Ilg  
    3H47 vm(`  
    =R\-mov$  
    物理光学仿真结果 /T2f~1R  
    pDx}~IB  
    /-)|dP  
    kOuQR$9s  
    VirtualLab融合技术 cYEe`?*  
    6<A3H$3b  
     
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