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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 Y+qQIMZ  
    **>/}.%?K  
    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。 m~'? /!!  
    R3X{:1{j  
    6q>+!kXh  
    y3<Y?M4  
    建模任务 .O0O-VD+a  
    A!63p$VT;  
    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。 b|5w]<?'  
    Y $-3v.  
    Bg8#qv  
    ejXMKPE;  
    光源 aTzDew  
    • 基模高斯光束 ~l~Tk6EM  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) [\Qr. 2  
    • 波长 488 nm HvxJj+X9  
    g-vg6@6  
    Littrow配置 C}5M;|%3)  
    ~ np,_yI  
    • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 rNl.7O9b  
    26n^Dy>}  
    • 空气中反射的光栅方程: /VHi >  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 y]e>E  
    De_C F8  
    • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: rx:z#"?I  
    8p1ziz`4>$  
    • 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): W9zE{)Sc~  
    +1 eCvt:,  
    OJb*VtZz5R  
    +{53a_q  
    系统构建模块-光源和组件 s0hBbL0DH  
    VzlDHpG  
    OVk ~N)  
    ]=F8p2w?  
    使用参数耦合 a1N!mQ^  
    c3 &m9zC  
    as"N=\N  
    G&f7+e  
    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。 4QJ8Z t  
    UF__O.l__  
    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。 SJgY  
    i z]rFNR  
    <JI& {1  
    m|svQ-/j  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 I]}>|  
    5 ZfP  
    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。 qI3NkVA'C  
    p D=w >"  
    T,JA#Rk|1N  
    #NRh\Wj|  
    1阶反射探测器的定位(R1) ")lw9t`  
    b*,3< 9  
    R1探测器定位步骤: ,7d|O}B  
    l*7?Y7FK  
    绕y轴旋转-2θ $GF]/;\m  
    1x >iz `A  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 -g`IH-B  
    ;8B.;%qkL  
    `EMi0hm&H  
    q'(z #h,cv  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 gX} g  
    6/mF2&&g  
    eXy"^x p^  
    Qu~*46?0  
    ms~8QL  
    位置自动配置 =K$,E4*  
    ;rBp1[qVe  
    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。 ( v#pj8aE  
    cBEHH4U  
    7!2 HNg  
    物理光学模拟结果(归一化) =l`OHTg  
    hG Apuy  
    E8/rZ~0O~  
    YL^Z4: p  
    物理光学仿真结果 Rrqg[F+  
    OV5e#AOy)  
    p#H]\ P'  
    vD=%`G[m  
    VirtualLab融合技术 j Selop>N  
    ?y-s20Kd  
     
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