[技术]闪耀光栅的Littrow配置 [复制链接]

摘要 uOZS
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F`+S(APT8  
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。 FR]u
CH  
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+j$nbU0U  
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建模任务 c]ga)A(  
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VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统，使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 G,(Xz"`,  
<N=ow"rD  
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`;m0GU68  
光源 j2 >WHh  
• 基模高斯光束 M[_Ptqjb  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) xq%BR[1  
• 波长 488 nm p-7?S^!l  
LVL#qNIu  
Littrow配置 ICTjUQP  
H3Zt3l1u+  
• 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置，目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 ,.Lo)[(  
4(,X.GVY/  
• 空气中反射的光栅方程： ";n%^I}  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 8|\xU9VT  
=H}}dC<)  
• 为了得到第一反射阶的衍射角，它等于入射角，光栅方程就变成： :U @L$  
E!,jTaZz  
• 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)： 0-d&R@lX.  
nGTqW/k[+s  
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系统构建模块-光源和组件 -W|~YK7e  
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HEK?z|Ne  
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使用参数耦合 Xxm7s S  
!__^M3S,k  
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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。 =[gFa
B_H  
$! g~pV  
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。 oV~S4|9:  
*kJa$3*r  
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grJ(z)c  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 gf8~Zlq4v  
Jp~[Dm  
在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时，默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 7~H$p X  
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C"h7'+Kw  
j~hvPlho  
1阶反射探测器的定位(R1) H\|H]:CE  
g_"B:DR  
R1探测器定位步骤： G[P<!6Id!p  
!zfV(&  
绕y轴旋转-2θ 7TZ,bD_  
p
Wb8X}M  
沿着x方向移动探测器，ΔxR1 VB4
ir\nF  
rFto1m  
H.[(`wi!I  
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[o6x<^  
沿着z方向移动探测器，ΔzR1 +n|@'= ]  
01+TVWKX  
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P_ b8_ydU  
位置自动配置 6N.MCB^  
M7(]NQ\TQ  
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。 -TyBb]  
F Zk[w>{  
m khp@^5  
物理光学模拟结果(归一化) h-*h;Uyc  
<I2~>x5db  
Ga;Lm?6-  
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物理光学仿真结果 DM{Z#b]  
(i]0IYMXy*  
{=P}c:iW  
HB}iT1.`  
VirtualLab融合技术 [iN\R+:  
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