[技术]闪耀光栅的Littrow配置 [复制链接]

摘要 ^G!c
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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。 klKUX/g  
Cu@q*:'  
6 IvAs-%W  
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建模任务 H9WYt#  
jf)cDj2  
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。 gP>pbW_  
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光源 q 4Pv\YO  
• 基模高斯光束 
1gK|n  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) (1x8DVXNN  
• 波长 488 nm RQ=rB9~:ZN  
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Littrow配置 4A+g-{d  
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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。 +E. D:  
+mjwX?yF  
• 空气中反射的光栅方程： e/hCYoS1n  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 J4eU6W+{  
*  1}dk`-  
• 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： 4Pr^>m  
 dF `7]  
• 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)： L{~ ]lUo  
d"5_x]Z;  
R:n|1]*f3X  
z:S:[X0  
系统构建模块-光源和组件 Mxw-f4j  
K 'I6iCrD  
UG44 oKB  
kYCm5g3u  
使用参数耦合 1<~n2}   
]*]*O|w  
ax5n}  
n<|8Onw  
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。 *DcIC]ao[  
u gRyUny  
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。 X*#\JF4$i  
\_u{ EB'b  
[-Z 6QzT  
|:SV=T:  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 8yYag[m8  
f-^*p  
在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时，默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 E_30)"]  
zt]8F)l@  
6`7`herE}  
kLs{B  
1阶反射探测器的定位(R1) ~eTp( XG  
L})fYVX  
R1探测器定位步骤： y+wy<[u  
\{rhHb\|h  
绕y轴旋转-2θ 0n X5Vo  
1IgTJ" \  
沿着x方向移动探测器，ΔxR1 6V9r[,n  
p? +!*BZ  
Pvv7|AV   
1h162  
沿着z方向移动探测器，ΔzR1 aFnyhu&W'  
oQVm)Bn'R  
(0_]=r=q  
]We0 RD"+  
&f A1kG%  
位置自动配置 p&xj7qwp@F  
I8W9Kzf  
通过可编程参数耦合，VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 ;$*tn"- ?~  
v!S(T];)  
Efd@\m:~>
 
物理光学模拟结果(归一化) !t)uRJ   
8BY`~TZO$q  
4dz Ym+vJm  
H?=[9?1wI5  
物理光学仿真结果 5}]gL  
 Cb|R  
2fm6G).m  
527u d^:  
VirtualLab融合技术 -S@ ys  
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