[技术]闪耀光栅的Littrow配置 [复制链接]

摘要 >7^i>si  
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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。 &*r'Sx)V  
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0nV|(M0lu?  
r:*0)UZlD  
建模任务 WPzq?yK  
+~L26T\8  
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。 (hv>vfY@  
gNoQ[xFx32  
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g0 NSy3t  
光源 !p#+I=  
• 基模高斯光束 @3@oaa/v  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) {f kP|d  
• 波长 488 nm K=`;D  
si|DxDx  
Littrow配置 <R>%DD=v^  

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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。 fX[6  {  
4Ev#`i3~  
• 空气中反射的光栅方程： a1nj}1M%  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 %W[#60  

|-SImxV  
• 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： gE~]^B{  
Q lg~S1D_v  
• 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)： 4v("qNw#  
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<#r/4a"V  
系统构建模块-光源和组件 0nbQKoF  
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yd-Kg zm8n  
使用参数耦合 _:Jra  

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M((]> *g  
n,E=eNc  
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。 }&{z-/;H  
SpB\kC"K  
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。 W$X@DXT=o  
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0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 '`K-rvF,C  
aN/0'V|&ym  
在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时，默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 ^*fZ  
A&:i$`m,  
7Ib/Cm0d|  
8'Y7lOXS  
1阶反射探测器的定位(R1) j.FW*iX1C  
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R1探测器定位步骤： }9qbF+b  
1JIo,7  
绕y轴旋转-2θ > (.V(]{3y  
\z4I'"MC.9  
沿着x方向移动探测器，ΔxR1 wf= s-C  
d
,R  
z+Cw*v\Y  
P})Iwk|Z  
沿着z方向移动探测器，ΔzR1 V*bX>D/  
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{4@+ 2)l  
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位置自动配置  >Mzk;TM  
opKk#40  
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。 EPZ^I)  
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nlfu y[oX  
物理光学模拟结果(归一化) x'.OLXx>  
"XU M$:D  
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物理光学仿真结果 sL9
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VirtualLab融合技术 VGVZ`|  
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