[技术]闪耀光栅的Littrow配置 [复制链接]

摘要 <EQaYZY=  
vCNq2l^CW  
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。 b(CO7/e>  
axDa&7%  
EeT
69o  
lHDZfwJ&C1  
建模任务 gcB hEw  
`SOQPAnK+;  
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{/fY/kq  
Xs# _AX  
3%Eu$|B  
@56*r@4:q  
光源 \I-e{'h  
• 基模高斯光束 F" M  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) D9NQ3[R 9  
• 波长 488 nm \#WWJh"W  
wGw~ F:z  
Littrow配置 Dy>6L79G  
5!cp^[rGL  
• 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置，目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 >3pT).wH|M  
Tl'wA^~H  
• 空气中反射的光栅方程： :WX OD  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 S3i p?9  
!h|,wq]k  
• 为了得到第一反射阶的衍射角，它等于入射角，光栅方程就变成： ^)I}#  
UCK;?]  
• 因此，利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角)： @x!,iT  
2K{'F1"RM  
_ E-\aS{  
\HkBp&bqK  
系统构建模块-光源和组件 @;$cX2  
rsLkH&aM  
9P)!v.,T/  
+RJKJ:W  
使用参数耦合 X 6tJ  
dQZdL4  
rMHh!)^#W  
('Qq"cn#
 
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。
$5.52  
h#KSKKNW  
在这种情况下，光栅的旋转，以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0，另一个是1阶的R1，都是反射)将通过参数耦合自动确定。 c61OT@dZEA  
8)=(
eI$  
iw=e"6V  
%OB>FY:|  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 ZI;*X~h  
od5nRb  
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。 :"Otsb7  
rab$[?]  
O39   

4x(m.u@  
1阶反射探测器的定位(R1) :aomDK*  
.r{t&HO;Y  
R1探测器定位步骤： A&p@iE*/  
<5}I6R;  
绕y轴旋转-2θ 9#:fQ!3`  
nW"O+s3  
沿着x方向移动探测器，ΔxR1 OylUuYy~j  
)^AZmUYZ  
C?>d$G8  
2uN3:_w  
沿着z方向移动探测器，ΔzR1 A[^#8evaK  
JVkuSIR>  
XHj%U  
s>I]_W)Pt  
^)Awjj9  
位置自动配置  YTZ :D/  
aJf3rHX  
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。 vA!IcDP"  
%J9u?-~  
m BFNg3_  
物理光学模拟结果(归一化) .\T!oSb4[  
q[W6I9  
e)B1)c8s  
!reOYt|  
物理光学仿真结果 }T(=tfv@  
I&#:/|{:5  
"{qnm+G  
\wsVO"/  
VirtualLab融合技术 +aL
 
JxwKTFU'3O