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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 r>`65o  
    jQ_j#_Vle  
    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。 aC$hg+U$G  
    ek#{!9-  
    f|_iHY  
    Y9 , KOs  
    建模任务 U)+Yh  
    UMw1&"0:  
    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。 >t O(S  
    $q{-)=-BXQ  
    j#0@%d  
    y%\kgWV  
    光源 Ah28D!Gor  
    • 基模高斯光束 hn-9l1~!h  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) 5B@+$D[0?3  
    • 波长 488 nm O%y.  
    *9((b;Ju  
    Littrow配置 3ePG=^K^  
    izow=}  
    • 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。 Dw?nf  
    ~k4S~!(U0  
    • 空气中反射的光栅方程: +PY LKyS>  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 uG2Hzav  
    gz-}nCSi  
    • 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: z'MOuz~Y  
    vVmoV0kGt  
    • 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): y'pAhdF  
    p0UR5A>p  
    -Yy,L%E]F:  
    j}'spKxu  
    系统构建模块-光源和组件 ^c!"*L0E  
    mHUQtGAVQ  
    [&y{z-D>  
    ]4yWcnf  
    使用参数耦合 m49GCo k+  
    noC ]&4b  
    `[w:l[i  
    1p<m>s=D=e  
    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@ XKE17  
    U|={LU  
    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。 34Q l7LQp[  
    &[}b HX /  
    r:2G11[  
    +HQX]t:Y  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 (2Z-NVU#  
    9H$#c_zrq  
    在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 ds,NNN<HW  
    x-,+skZs  
    )"2)r{7:  
    0~Z >}(  
    1阶反射探测器的定位(R1) kqYWa`eE  
    o nt8q8  
    R1探测器定位步骤: ,8nu%zcVn  
    (PE x<r1   
    绕y轴旋转-2θ nxkbI:+t  
    K2<"O qp_W  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 1WRQjT=o  
    UR44 iA]  
    bf|s=,D  
    A'HFpsa  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 h5e(Avk  
    GSIRZJl  
    9q5jqFQ  
    P3UU~w+s  
    kHygif !I4  
    位置自动配置 )-%3;e<w  
    I !=ew |  
    通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 kAA1+rG  
    =VFi}C/  
    }lt5!u~}  
    物理光学模拟结果(归一化) "`qmeZ$rg  
    #$2 {l,>  
    @&#k['c  
    M?l/_!QB  
    物理光学仿真结果 m r"b/oM{  
    /N .xh  
    #d2XVpO[0  
    9+H C!Uot  
    VirtualLab融合技术 Cp4 U`]  
    f 1s3pr??  
     
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