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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 `+@r0:G&v  
    ;OSEMgB1  
    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。 G' mg-{  
    VM w[M^  
    JdX!#\O  
    E51S#T  
    建模任务 oW3Uyj  
    k\A4sj  
    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。 pet q6)g?  
    p$a+?5'Q  
    fHXz{,?/w  
    R{q<V uN  
    光源 SyI i*dH  
    • 基模高斯光束 W$:D#;jz`h  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) hHyB;(3~  
    • 波长 488 nm n,Q^M$mS0  
    69N8COLB  
    Littrow配置 g:Fo7*i  
    xmHW,#%ui\  
    • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 <%S[6*6U  
    K[i&!Z&  
    • 空气中反射的光栅方程: BQ(sjJ$v6F  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 ';I(#J6  
    Vs(D(d,  
    • 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: 8?h&FbmB  
    jm,:jkr  
    • 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): F **/T  
    QT\"r T9#  
    &;%, Axc  
    '%*/iH6<U{  
    系统构建模块-光源和组件 W/u_<\  
    Og?P5&C"9D  
    6<No_x |_  
    Za7!n{? 0  
    使用参数耦合  !qTP  
    D'Uv7Mis  
    ;upYam"  
    q m"AatA  
    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。 I|_U|H!`  
    spTIhZ  
    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。 GSVLZF'+  
    nk2H^RM^  
    \{ff7_mLo  
    VEBvS>i*  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 rDC=rG  
    Gg6<4T1  
    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。 a6hDw'8!  
    J1Oe`my  
    " l>tFa  
    8jz7t:0  
    1阶反射探测器的定位(R1) lLN5***47J  
    +4V"&S|&  
    R1探测器定位步骤: EgTj   
    QQQN}!xPj  
    绕y轴旋转-2θ !XT2'6nu  
    ;:8SN&).  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 ij02J`w:Ra  
    !~te&ccPE  
    {r_x\VC=p  
    D}nIF7r2N  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 j~#v*qmDU  
    Wn5xX5H C  
    6gB;m$:fV  
    #=czqZw  
    sH :_sOV*  
    位置自动配置 ~[:Cl  
    N==Y]Z$G  
    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。 8-FW'bA  
    (gb vInZ  
    .]ZMxDZ  
    物理光学模拟结果(归一化) +}Qq#^:_\  
    WJii0+8e  
    ]".SW5b_  
    1a'0cSH  
    物理光学仿真结果 K#[ z5  
    [cw>; \J  
    M`,`2I A  
    kNv/L $oG  
    VirtualLab融合技术 ?J28@rM  
    gS.,V!#t  
     
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