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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 正序阅读 楼主  发表于: 2024-01-08
    关键词: 闪耀光栅
    摘要 :1_hQeq  
    T~"tex]  
    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。 vlyq2>TfR  
    YtW#MG$f  
    kjNA~{  
    :m#vvH  
    建模任务 `6~*kCj5  
    m6 hA,li  
    VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 n/$BdFH  
    b cM#KA  
    nyQ FS  
    3 %DA{  
    光源 ujz %0Mq;  
    • 基模高斯光束 +V2a|uvEc  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) EyBdL  
    • 波长 488 nm M|n)LyL  
    n!eg"pL  
    Littrow配置 }S#.Pw%  
    $)n{}8^  
    • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 LWVO%@)w  
    w-B\AK?}  
    • 空气中反射的光栅方程: T"QY@#E  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 30DpIkf  
    * uEU9fX  
    • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: v/m`rc]e  
    P*aD2("Z  
    • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): cYbO)?mC_  
    .z[+sy_  
    ,1~Zqprn  
    Phb<##OB  
    系统构建模块-光源和组件 n|,Es!8:o  
    Bs##3{ylu  
    dtF6IdAf  
    yLDHJ}R  
    使用参数耦合 etTuukq_Z  
    ]6:5<NW  
    ..~{cU4Tt  
    =x7ODBYW^  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 :+R5"my  
    9txZ6/  
    在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 qh2.N}lW  
    {#[a4@B0  
    W2<X 5'  
    0(i`~g5  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 qHKZ5w  
    _p_F v>>:  
    在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 EXBfzK)a  
    9723f1&Vd  
    ?BLOc;I&a  
    3YLnh@-  
    1阶反射探测器的定位(R1) 1B1d>V$*  
    +$UfP(XmH  
    R1探测器定位步骤: <=zGaU,  
    <;XJ::d  
    绕y轴旋转-2θ |hdh4P$+|  
    B}MJ?uvA  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 /C(L(X  
    fk"{G>&8  
    8odVdivh  
    nuCK7X  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 \;?\@vo<  
    <pE G8_{}  
    <]9MgfAe  
    m_Rgv.gE^  
    y^nR=Q]_  
    位置自动配置 )8<X6  
    |.S;z"v![  
    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。 ex| kD*=  
    }UO,R~q~  
    ^s?wnEo;j  
    物理光学模拟结果(归一化) eyE&<:F#J  
    */\.-L{h  
    7'8O*EoB'  
    ~FsUK;?  
    物理光学仿真结果 3Yf$WE8#l  
    yp4G"\hN9  
    ;?[~]"  
    =&pbh  
    VirtualLab融合技术 p']AXJ`Z  
    M ?3N  
     
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