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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 UWWD8~:  
    yxP?O@(  
    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。 4 TQISu)  
    Tvx8l m '  
    ][5p.owJse  
    *1)NABp6D  
    建模任务 / ?[gB:s  
    W &wDH  
    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。 gAUQQ  
    F",abp!  
    CG>2 ,pP,  
    yg[;  
    光源 XsN#<"f;i  
    • 基模高斯光束 8}#Lo9:,d  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) S5 nw  
    • 波长 488 nm 6-X?uaY)os  
    x5 ~E'~_  
    Littrow配置 \HQb#f,  
    "A1yqK  
    • 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。 IK?$!jh  
    3Q~&xNf  
    • 空气中反射的光栅方程: Nt^&YE7d:  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 *pC -`k  
    FHcqu_;J  
    • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: z%dlajY m:  
    e(\S,@VN2  
    • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): taEMr> /  
    fG$.DvJuK  
    fh)`kZDk  
    @?=)}2=|?i  
    系统构建模块-光源和组件 z+D,:!yF  
    2P=~3g*  
    %=<NqINM[  
    q4ko}jn  
    使用参数耦合 l(#Y8  
    ?~Ed n-" Y  
    "l,EcZRjTz  
    h_G7T1;L  
    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。 eC`f8=V  
    <({eOh5 N  
    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。 rtF6Lg  
    h>%JG'DV  
    molowPI  
    : RO:k|g  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 1V3J:W#;  
    *g41"Cl  
    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。 *3 8Y;{ 4  
    GO3YXO33  
    ZWW8Hr  
    Msu2OF *x  
    1阶反射探测器的定位(R1) <~X6D?  
    cH-Zj  
    R1探测器定位步骤: P W<wjf,rQ  
    RWQW/Gw x  
    绕y轴旋转-2θ <\~#\A=;  
    *AQbXw]w  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 CPeK0(7Zh  
    /)4r2x  
    3&Rqz9W  
    SfFR  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 ]b| @<E7Y  
    76r s)J[*w  
    :Qp/3(g e  
    oP75|p  
    T2;  9  
    位置自动配置 <sB45sNbU`  
    '|?r&-5 h  
    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。 I_*>EA  
    O~ 0 1)%  
    w|o@r%Q#l  
    物理光学模拟结果(归一化) d$~b`  
    PQ1NQy8  
    '="){  
    N,Bs% p#1  
    物理光学仿真结果 9cj-v}5j  
    {/!Gh\i  
    6e| 5qKr  
    R0d|j#vP  
    VirtualLab融合技术 ve^MqW&S  
    X}Z%@tL  
     
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