[技术]闪耀光栅的Littrow配置 [复制链接]

摘要 >zo_}A!  
O_ d[{e=5`  
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。 tF:AqR:(~  
dwqR,|  
l.xKv$uOGR  
O?t49=uB}  
建模任务 %W^Zob  
i:|e#$x  
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。 I+/fX0-Lib  
ML.|\:r*  
8l*h\p:Q  
Ez / W$U  
光源 k] A(nr  
• 基模高斯光束 d*_rJE}B  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) Ip|=NQL>  
• 波长 488 nm 4hx4/5[^  
M.67[Qj~"u  
Littrow配置 >BZ,g!N,J}  
L:\>)6]Ls  
• 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置，目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 <DN7  
3<>DDY2bl  
• 空气中反射的光栅方程： .q<5O
E(f  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 yRR[M@Y  
p$}/~5b}4  
• 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： t=fr`|!  
_%u t#  
• 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)： "hnvND4=  
n.XgGT=L  
=~TPrO^  
1<Vke$  
系统构建模块-光源和组件 XXA.wPD-  
s6k(K>Pl  
P1^O0)  
3e9UDN2  
使用参数耦合 8@/MrEOW#  
(>uA(#Z  
Z^Yy sf  
(duR1Dz  
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。 =
>XjChM  
z.^_;Vql_  
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。 nrR2U`  
V  n+a-v  
P#}
vi$dZ  
qERJEyU?  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 n#
sK31;yb  
vX_;Y#uD  
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。 UrO&K]Z  
]X> I(p@  
~UHjc0  
Dutc#?bT  
1阶反射探测器的定位(R1) R'pfA B|!  
BIEq(/-  
R1探测器定位步骤： -2j[;kgt}  
o]WcODJdl  
绕y轴旋转-2θ mkq246<D~  
qP-_xpu]R  
沿着x方向移动探测器，ΔxR1 4X!4S6JfB  
^r,0aNzAs  
xo4lM  
<"8F=3:uk  
沿着z方向移动探测器，ΔzR1 MnlD87x@X  
fmD~f  
y t7>,  
1'P4{T0 [  
E;,__  
位置自动配置 $y{.fjy3  
6s>io%,:  
通过可编程参数耦合，VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 G'`^U}9V\  
7yjun|Lt}X  
Sk-Q 4D^  
物理光学模拟结果(归一化) 8@b`a]lgrd  
hiv {A9a?  
iRx`Nx<@  
eJ6 #x$I,  
物理光学仿真结果 xUNq!({T  
{|@}xrB  
N 'n0I^Y1A  
Lq2jXy5#n  
VirtualLab融合技术 L c )i  
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