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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 Z?1OdoT-  
    0HbJKix!  
    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。 oI@ 9}*  
    "!q?P" @C  
    #IX&9 aFB}  
    :p-Y7CSSu  
    建模任务 \4s;!R!  
    UqtHxEI%R~  
    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。 f\}22}/  
    POGw`:)A  
    #nEL~&  
    i6>R qP!69  
    光源 $Jf9;.  
    • 基模高斯光束 ")M;+<c"l  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) _4R,Ej}  
    • 波长 488 nm zilaP)5x6  
    (hf zM+2  
    Littrow配置 ~ hm`uP  
    ?}sOG?{  
    • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 CEqZ:c  
    treXOC9^B8  
    • 空气中反射的光栅方程: <]Y[XI(kr  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 "{( [!  
    Gah lS*W  
    • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: kp`0erJqw  
    I,j3bC  
    • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): 3w'W~  
    ~zyQ('  
    #F4X}  
    3h&bZ  
    系统构建模块-光源和组件 [g|Hj)(  
    Taasi` k  
    Y/P]5: =h  
    ;3 UvkN  
    使用参数耦合 0j$OE  
    p >aw  
    NI\H \#bJ  
    2U%qCfh6|  
    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。 W)-hU~^OM  
    RVP18ub.S  
    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。 XS|mKuMc C  
    |<Bpv{]P  
    }17bV, t  
    fuyl/bx}  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 -eL'KO5'  
    QUp?i  
    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。 GP]TnQ<*;  
    <E}N=J'uJ  
    C BlXC7_Mi  
    .,mM%w,^O  
    1阶反射探测器的定位(R1) \7 Mq $d  
    g7Z9F[d  
    R1探测器定位步骤: q?i Cc c  
    oD,C<[(p  
    绕y轴旋转-2θ >zR14VO`_|  
    UE7'B?  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 T*\$<-^  
    ;eh/_hPM  
    s##Ay{  
    SG`)PW?  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 F[`vH  
    /e<5Np\X  
    fq(5Lfe}  
    o^PuhVu  
    KpGUq0d@  
    位置自动配置 kaO{#i2-  
    5H!%0LrJg=  
    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。 8t\}c6/3"  
    ?cxr%`E  
    8KKz5\kn7  
    物理光学模拟结果(归一化) LP?P=c  
    X <FOn7qf  
    YZ\@)D;  
    e>!E=J)j  
    物理光学仿真结果 ~o Fh>9u  
    H9E(\)@  
    `sxN!Jj?  
    @<5Tba>SC  
    VirtualLab融合技术 ^$}/|d(  
    6KB^w0oA  
     
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