[技术]闪耀光栅的Littrow配置 [复制链接]

摘要 2d-C}&}L\  
1)h+xY  
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。 xr4kBC t  
n&}ILLc  
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建模任务 ~D\ V!  
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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。 mkt%|Kb.  
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T=->~@5  
光源
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• 基模高斯光束 626!6E;T  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) .Tet
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• 波长 488 nm 421ol  
E:ocx2dp  
Littrow配置 E14Dq#L  
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• 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。 69u"/7X  
] 'ybu&22  
• 空气中反射的光栅方程： O9]+Jd4W  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 
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o@KK/f  
• 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： 5m&Zq_Qe  
"i;c)ZP  
• 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)： [Dq!t1  
r.b!3CoQ  
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系统构建模块-光源和组件 qA6;Q$  
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5l+I\1  
使用参数耦合 11(:#4Y,  
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Wc+)EX~KS  
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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。 g",htYoEnj  
F"<TV&xf  
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。 %nfaU~IqK  
]V K%6PQ0  
o1kY|cnGH  
[_h/DhC:+  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 yy%'9E ldc  
AsW!GdIN  
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。 tmJ-2   
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3b2[i,m<L  
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1阶反射探测器的定位(R1) -6OgM}  
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R1探测器定位步骤： :"9P {xe^  
|99/?T-QW  
绕y轴旋转-2θ N1 }#6YNw  
MM*B.y~TxZ  
沿着x方向移动探测器，ΔxR1 8(Ab NQ  
dyz)22{\!`  
U2u\Q1  
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沿着z方向移动探测器，ΔzR1 5HZt5="+  
/uM;g9 m  
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b!7*bFTt  
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位置自动配置 `EUufTYi
 
ueyz@{On~  
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。 +y$%S4>0tp  
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j<}t/e  
i*Wekr3Wo  
物理光学模拟结果(归一化) a9ko3L  
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物理光学仿真结果 #JFTD[1  
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VirtualLab融合技术 5v f?E"\r  
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