[技术]闪耀光栅的Littrow配置 [复制链接]

摘要 TUO#6  
F8Z6Ss|v3  
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。 opxPK=kJ  
SRk-3:  
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W&a<Q)o*I  
建模任务 s|8_R;  
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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。 9hs7B!3pc>  
7Rom#Kl:  
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`\S~;O  
光源 +f?xVW<h  
• 基模高斯光束 wsfn>w?!V  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) j,JGs[A  
• 波长 488 nm ,b8B)VZ?  
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Littrow配置 R:DW>LB  
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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。 X?.LA7)CK  
E)l@uPA'1  
• 空气中反射的光栅方程： dCMWv~>  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 s|&2QG0'7  
*YY:JLe  
• 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： [mk!]r  
}vdhk0  
• 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)： ;-65~i0Iu  
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系统构建模块-光源和组件 ^?tF'l`
 
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使用参数耦合 #r)c@?T@j  
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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。 . RNQlh3  
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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。 sL tsvH#  
t1 .6+  
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0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 O<h`[1eUjS  
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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。 4o2C=?@(  
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Re b^w,  
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1阶反射探测器的定位(R1) ,*V{
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R1探测器定位步骤： '%RYo#  
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绕y轴旋转-2θ vf(\?Js,  
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沿着x方向移动探测器，ΔxR1 .yF7{/  
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沿着z方向移动探测器，ΔzR1 z>hG'  
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位置自动配置 |k>
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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。 cX553&  
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物理光学模拟结果(归一化) Z
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物理光学仿真结果 .t0Q>:}&b  
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VirtualLab融合技术 T.aY{Y  
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