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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 S:GTc QU  
    Q>%E`h  
    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。 F*\4l;NJ  
    }`]]b+_b>@  
    f4 O]`U  
    ccMd/  
    建模任务 ^ZVO ql&  
    L*^ V5^-  
    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。 !gJzg*{u@  
    rKIRNc#d  
    bd{\{[^S!  
    m1y `v"  
    光源 -TZ^~s  
    • 基模高斯光束 y@ .b 4  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) r?$ &Z^  
    • 波长 488 nm 0_HJ.g!  
    JMePI%#8  
    Littrow配置 Hz?,#>{  
    T 9MzUV&  
    • 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。 .hne)K%={y  
    cNeiD@t3V&  
    • 空气中反射的光栅方程: )Y[/!  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 r0uJ$/!  
    ,!H\^Vfl  
    • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: 453 }S  
    @ExLh9  
    • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): WKOI\  
    Gw`/.0  
    OPLl*bnf  
    Ys%'#f  
    系统构建模块-光源和组件 -#OwJ*-U  
    C[0MA ,^  
    23k)X"5  
    q;No"_aAd  
    使用参数耦合 fFHK:n`  
    V8T#NJ  
    ``6{T1fQS  
    jm+ blB^%K  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 F {/>u(@3  
    n{$}#NdV  
    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。 BjB&[5?z  
    Lz?*B$h  
    1wlVz#f.  
    y:C)%cv}*  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 bl`D+/V   
    Qxky^:B  
    在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 \#2 s4RCji  
    %rw}u"3T  
    "R8.P/ 3  
    y]7%$* <  
    1阶反射探测器的定位(R1) @"0uM?_)-  
    fw:7U %MGv  
    R1探测器定位步骤: HS(U4   
    J ZA*{n2  
    绕y轴旋转-2θ HmW=t}!  
    7oD y7nV4  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 ^K"ZJ6?+1  
    rykj2/O  
    ]I8]mUiUH  
    WqR7uiCi  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 *.:!Ax  
    27Cz1[oX  
    H<$pHyxU  
    ~Po\ En  
    qg|Ox*_od"  
    位置自动配置 p%tE v  
    K[*h+YO  
    通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 ed=n``P~}  
    0u>yT?jP  
    ^u3*hl}YKy  
    物理光学模拟结果(归一化) WFRsSp2  
    7:z>+AM[r  
    /q T E  
    xm^N8  
    物理光学仿真结果 A 0 S8Dh$  
    Z>X9J(=  
    _a fciyso  
    Ndo}Tk!  
    VirtualLab融合技术 eU`;L [  
    gAj0ukX5  
     
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