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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 Pn,I^Ej.  
    z; GQnAG@  
    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。 VN`.*B|9[  
    RpJ7.  
    ]az(w&vqg2  
    H4g8 1V=  
    建模任务 h;V 4|jM  
    MK1\  
    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。 u)oAQ<w  
    DU^.5f  
    Kg%9&l  
    X1#Ar)  
    光源 eHr0],  
    • 基模高斯光束 ZHTi4JY  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) <6UXk[y  
    • 波长 488 nm ]8A*uyi  
    g,,wG k  
    Littrow配置 }UPC~kC+Z  
    #^}H)>jWy  
    • 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。 Xg dBLb  
    q`xc h[H  
    • 空气中反射的光栅方程: C19N0=  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 En\@d@j<u  
    Wga2).j6  
    • 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: )7 5 7   
    #b^6>  
    • 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): T5:Q_o]  
    8pnD6Lp>  
    DzVCEhf  
    x Lan1V  
    系统构建模块-光源和组件 wAHuPQ&_Q  
    D;en!.[Z  
    $;^|]/-  
    )Cy>'l*Og7  
    使用参数耦合 |[`YGA4  
    1KZigeHXI  
    #)'Iqaq7  
    <$s6?6P  
    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。 mG~k f]Y  
    D!.c??   
    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。 M-@RgWvF  
    G_+/ e]P  
    cZVx4y%kz  
    pX &bX_F{  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 z"f@iJX?2  
    riW9l6s'  
    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。 2;gvo*k  
    JC cYFtW  
    j|KDgI<0  
    9~hW8{#  
    1阶反射探测器的定位(R1) U p@^C"  
    /9br&s$B  
    R1探测器定位步骤: x,C8):\t`B  
    0/v]YK.  
    绕y轴旋转-2θ YE`Y t  
    r^5%0_F]  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 ei-\t qY_  
    .Y6v#VI  
    lie,A  
    C>|.0:[%  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 ,# 2~<  
    '&cH,yc;b  
    Ph yIea  
    xX-r<:'tmi  
    xt|^~~ /  
    位置自动配置 YYpC!)  
    DgT]Nty@b  
    通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 D('.17  
    &dtst??  
    fg LY{  
    物理光学模拟结果(归一化) =\lw.59  
    xf&[QG+Ef  
    /3M8 ;>@u  
    >@7$=Y>D  
    物理光学仿真结果 [W3X$r~-  
    j!agD_J  
    *47/BLys<  
    U~D~C~\2;  
    VirtualLab融合技术 i.^ytbH  
    z% bH?1^o  
     
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