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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 m*N8!1Ot  
    N#"l82^H*  
    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。 $,U/,XA {E  
    \R]2YY`EP  
    5|K[WvG@Co  
    F;}JSb"  
    建模任务 <f8j^  
    .udLMS/_  
    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。 ,(K-;Id4  
    at@tS>Dv  
    U0:*?uA.  
    _8 0L/92  
    光源 a EIz,^3  
    • 基模高斯光束 $`/UG0rdC  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) ZCc23UwI  
    • 波长 488 nm tUc<ExvP,  
    *PL&CDu=)  
    Littrow配置 4* >j:1  
    {4Kvr4)4  
    • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 NQ 6oyg@&  
    GP hhg  
    • 空气中反射的光栅方程: 3.BUWMD  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 'r%(,=L  
    l/zv >  
    • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: -k8sR1(  
    [w@S/K[_|  
    • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): [Tbnfst  
    zm5Pl G  
    ^tG,H@95  
    `:V'E>B  
    系统构建模块-光源和组件 z7`|N`$Z#s  
    t^YtP3`?b  
    {%9@{Q'T.s  
    :"!Z9l\@  
    使用参数耦合 z|%Pi J ,  
    m+s*Io{Ip  
    ki@C}T5  
    Um4zI>  
    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。 2v4K3O60G  
    }kvix{  
    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。 2xO[ ?fR  
    Qr~!YPK\  
    FVrB#Hw~  
    # M/n\em"X  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 *(q?O_3,b  
    X coPkW  
    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。 8Z9>h:c1  
    s<!G2~T  
    >(igVaZ>  
    e8xq`:4Y  
    1阶反射探测器的定位(R1) S8/~'<out  
    "ckK{kS4~  
    R1探测器定位步骤: cw 2!V@  
    U.t][#<3  
    绕y轴旋转-2θ A"b31*_  
    W& 0R/y7  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 1#_ pj eG  
    dB4ifeT]  
    !10/M  
    :AztHf?X  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 9Q s5e  
    1[Yl8W%pj  
    Y3:HQ0w`|  
    BX[ IWP\%  
    E#(e2Z=  
    位置自动配置 Q2m[XcnX  
    {q8|/{;  
    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。 ky[Cx!81C  
    9 CZ@IFS  
    aQx6;PC  
    物理光学模拟结果(归一化) (b#M4ho*f  
    _yN5sLLyb  
    W1"NKg~4  
    .p e3L7g  
    物理光学仿真结果 SQf[1}$ .  
    n8;L_43U  
    MSM8wYcD  
    V9"R8*@-  
    VirtualLab融合技术 eUN aq&M  
    \HzmhQb+m  
     
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