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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 Ngnjr7Q={T  
    M7 !" t  
    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。 55p=veq \  
    >,3 3Jx  
    yk{alSF  
    : 6V 8  
    建模任务 f lB2gr^  
    I&Y(]S,cU  
    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。 3(5Y-.aK}^  
    z?,5v`,t2  
    e_TDO   
    9G~P)Z!0  
    光源 EA.U>5Fq  
    • 基模高斯光束 BYU.ptiJJ  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) N{g=Pf?I}  
    • 波长 488 nm $ cSZX#\  
    2l?J9c}Wo  
    Littrow配置 @4$E.q<0  
    7ZZt|bl  
    • 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。 fZ$2bI=  
    t/|^Nt@XT  
    • 空气中反射的光栅方程: y e'5 A   
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 }R$%MU5::  
    4NV1v&"  
    • 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: YP l{5 =  
    gp=0;#4 4  
    • 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): ~55>uw<  
    &&O=v]6,V  
    O5 SX"A  
    A_%w (7o"  
    系统构建模块-光源和组件 ?9+;[X  
    m='OnTeOE  
    ] ?(=rm9u  
    14RL++  
    使用参数耦合 -eTGRr  
    rtm28|0H'  
    Sf9+TW  
    zeX?]@]Y  
    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。 )Pq.kn{Sp  
    R 9(^CWs  
    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。 P6Ei!t,>  
    }_ E  
    Wm 61  
    Dg`W{oj  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 y+a&swd2(U  
    rQJoaP+\q  
    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。 +Q.[W`goV  
    N *fN&0r  
    @ 55Y2  
    M4| L  
    1阶反射探测器的定位(R1) Yh=Zn[ U  
    I,D=ixK  
    R1探测器定位步骤: _ 0-YsD  
    3?:}lY<,  
    绕y轴旋转-2θ ~&kV  
    PyYe>a;.  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 #/T)9=m  
    o&=m]hKpQl  
    *h Ur E  
    c!zu0\[Id  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 WVZ\4y  
    E%TvGe;#  
    Ab`Gb  
    YpJzRm{Ra  
    c c:xT0Y  
    位置自动配置 j2+&B9 (  
    uJQeZEe  
    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。 q6q= ,<T%S  
    J#\/znT  
    }U9e#>e x  
    物理光学模拟结果(归一化) ;RXv%ML  
    \a<E3 <  
    Ex<loVIrP$  
    - 0zo>[c/p  
    物理光学仿真结果 .fgoEB,(  
    Js'|N%pi  
    :H~r _>E  
    6`'^$wKs  
    VirtualLab融合技术 bkb}M)C  
    rS=6d6@  
     
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