[技术]闪耀光栅的Littrow配置 [复制链接]

摘要 CA0SH{PdW&  
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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。 ~j1.;WId[  
}Pu|%\  
&) '5_#S  
+Lq;0tRC  
建模任务 d+ LEi^  
Xp(e/QB  
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。 x2P}8Idg?A  
)X8?m <cG  
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[G(}`u8w"  
光源 `5y+3v~"  
• 基模高斯光束 Lk%u(duU^  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) /7EeM{,~  
• 波长 488 nm (
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Littrow配置 mw^Di  
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• 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。 'f+g`t?  
-3YsrcJi  
• 空气中反射的光栅方程： amPC
C  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 EYe)d+E*  
a@1r3az  
• 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： Ch`nDIne  
b!>w4MPe  
• 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)：
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O@.afk"{  
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系统构建模块-光源和组件 "82<}D^;  
x]({Po4  
c$<7&{Pb  
@J[l^o9  
使用参数耦合 6bL"ZOEu  
M6ol/.G[  
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e]v+  
aLwd#/!  
这个光学设置已经建立使用参数耦合特性，这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 Q77iMb]  
mY+.(N7m  
在这种情况下，光栅的旋转，以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0，另一个是1阶的R1，都是反射)将通过参数耦合自动确定。 nN|zEw]  
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&FQ]`g3_@  
^1&xt(G  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 ;l]OmcL  
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在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时，默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 {H$F!}a  
R~-r8dWcw  
G$ l>By  
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1阶反射探测器的定位(R1) |51z&dG  
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R1探测器定位步骤：  b;!oPT  
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绕y轴旋转-2θ NN<kO#c+2  
I,{9vew  
沿着x方向移动探测器，ΔxR1 E'p5  
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S.o@95M  
沿着z方向移动探测器，ΔzR1 [CH%(#>i~  
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位置自动配置 A[lkGQtS4  
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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。 &~ g||rq  
YaTJKgi"0  
EP#3+BsH  
物理光学模拟结果(归一化) XVi?-/2  
V@jR8zv|_  
uS3s  
 ]A;zY%>  
物理光学仿真结果 N|eus3\E  
M*)}F  
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3=!\>0;E-  
VirtualLab融合技术 &3VR)Bxn  
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