[技术]闪耀光栅的Littrow配置 [复制链接]

摘要 T4[/_;1g  
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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。 - leYR`P  
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建模任务 M* {5> !\  
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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。 GJs~aRiz  
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光源 )OVa7[-T  
• 基模高斯光束 l\uNh~\  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) ErQ6a%~,  
• 波长 488 nm <iGW~COd  
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Littrow配置 ]]3rSXs2}J  
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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。 *;~u 5y2b  
S kB*w'k  
• 空气中反射的光栅方程： 5O Y5b8  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 U4yl{?  
=)gdxywoC  
• 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： n\f]?B(  
bMNr +N  
• 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)： 5NH4C  

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系统构建模块-光源和组件 =Vazxt@[  
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使用参数耦合 bS954d/  
dM P'Vnfj  
A^A)arJS  
`(=Kp=b  
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。 BMuEfa^  
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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。 ^NRf  
*f`P7q*  
+oq<}CNr{  
V/kndV[j  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 0Oc?:R'$  
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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。 i1-%#YYF(  
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S6  
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1阶反射探测器的定位(R1) z ynu0X  
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R1探测器定位步骤： 4KnBb_w  
Y?3tf0t/  
绕y轴旋转-2θ N'R^gL  
WvSm!W  
沿着x方向移动探测器，ΔxR1 o ]z#~^w  
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}(|gC,  
) ba~7A  
沿着z方向移动探测器，ΔzR1 v$Hz)J.01  
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i/1$uQ  
位置自动配置 $D#h, `  
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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。 zqXF`MAB=  
FiUwy/,ZV  
"wTCO1  
物理光学模拟结果(归一化) {7z]+h  
>RAg63!`  
3IlVSR^py  
:TG;W,`.V  
物理光学仿真结果 }6/M5zF3  
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h72/03!  
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VirtualLab融合技术 A@)Q-V8*9s  
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