[技术]闪耀光栅的Littrow配置 [复制链接]

摘要 { 'Hi_b3  
xEaRuH
c  
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。 Ea1{9>S  
R|H9AM ~E  
tA$,4B?  
ed*Cx~rT  
建模任务 vP&dvAUF  
H[V^wyi'z  
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。 >ZkcL7t9  
3tI=?E#  
@/yRE^c  
G;V@oT  
光源 +GI[ Kq  
• 基模高斯光束 F1R91V|  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) :ORCsl6-  
• 波长 488 nm *103  

VP\HPSp  
Littrow配置 F }pS'Y  

5. :To2  
• 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。 '*!R gbj;  
[{N i94:d  
• 空气中反射的光栅方程： '0X!_w6W  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 jM1_+Lm1  
s8}:8  
• 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： FFbMG:>:  
CSc*UX+  
• 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)： G6JyAC
9j  
yt>Pf<AI  
jp8=>mk  
\qQ5x  
系统构建模块-光源和组件 7;;W{W%  
jCW>=1:JGY  
POH>!lHu  
w?C_LP  
使用参数耦合 90sMS]a  
T_Z@uZom.  
&-<"HW  
P:lvZ   
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。 `"AjbCL  
rctn0*MP  
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。 n ^n'lgUT  
W{ eu_  
[7<X&Q  
L!S-f4^5  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 enG6T  
32~Tf,  
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。 yp@mxI@1  
#cdLg-v  
7IK<9i4O  
6\5U%
~78  
1阶反射探测器的定位(R1) *}/xy SH3  
@;rVB  
R1探测器定位步骤： K"}Dbr  
1'aS2vB9  
绕y轴旋转-2θ l$zNsf.  
Phb<##OB  
沿着x方向移动探测器，ΔxR1 e\yj>tQJg  
LL[+QcH  
\&TTe8  
a@8knJ|  
沿着z方向移动探测器，ΔzR1 {;p/V\  
[w{ZP4d>  
Xrz0ch  
ux=a9  
jV<LmVcZY  
位置自动配置 92SB'T>  
Etl7V  
通过可编程参数耦合，VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 RU{}qPs?  
>|iy= Zn%'  
xS(sRx+A  
物理光学模拟结果(归一化) :EO}uP2  
H!Od.$ZIX  
bkM$ Qo  
uZYeru"w  
物理光学仿真结果 %bimcRX#W  

)R|7> 97  
(8*lLZ  
ko:I.6-K  
VirtualLab融合技术 :J~j*_hZ  
iY($O/G[+