[技术]闪耀光栅的Littrow配置 [复制链接]

摘要 qq)}GK8K&  
#vga qe9
 
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。 9q_{_%G%  
^7YNM<_%@  
/WE\0bf  
mTxqcQc:7  
建模任务 [YHtBM:y  
O#=%t  
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。 [WG\wj.  
3]mprX'  
{5<fvMO!6  
:-Jryi
I  
光源 LR>s2z
u-  
• 基模高斯光束 p^RX<L/\=_  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) h@G~'\8t  
• 波长 488 nm ,1N|lyV   
y#iz$lX R  
Littrow配置 4Yik
C  
YI,t{Wy  
• 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。 Z/ jmi  
QRf>lZP  
• 空气中反射的光栅方程： L6{gwoZf3  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 XC^*z[#4{  
TEd5&Z  
• 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： /r"<:+  
>L2_k'uE+;  
• 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)： 8{2  
&s vg<UZ  
DR}I+<*%aD  
aXJ/"k #Tl  
系统构建模块-光源和组件 kodd7 AD  
(b<0=U  
7K
hS{w6  

#5)/B  
使用参数耦合 VYkh
@j  
kF~(B]W(  
Dn 0L%?_  
Z}uY%]  
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。 4hwb] Yz  
5 k3m"*  
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。 gI;"PkN  
g}D)MlXRq  

8lYA6A  
P{6$".kIY  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 -GPJ,S V>  
bkDVW  
在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时，默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 49&i];:%7%  
BL16?&RK  
a- rR`  
eb\SpdM6  
1阶反射探测器的定位(R1) /)Cfm1$ic  
[_(J8~va  
R1探测器定位步骤： S=!WFKcJR  
}]o8}$&(  
绕y轴旋转-2θ ]wU/yc)e  
lTMY|{9  
沿着x方向移动探测器，ΔxR1 v-3VzAd=*&  
.s*N1 U?h  
?o;ip  
[:cD  
沿着z方向移动探测器，ΔzR1 bt)C+|i  
: "|/  
*O~y6|U?  
<.n,:ir  
9,INyEyAL  
位置自动配置 rz%~=Ca2j  
vu*e*b$}  
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。 &<98nT  
5:IDl1f5  
F%|P#CaB  
物理光学模拟结果(归一化) *zrGrk:l  
{S{%KkAV  
HfVHjF)  
@Z ==B%`  
物理光学仿真结果 {wz)^A sy  
);d07\V  
,XEIg  
mcd{:/^?  
VirtualLab融合技术 <!Cjq,Sk7  
;m7G8)I