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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 uQu/(5  
    ~'NpM#A  
    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。 ZAX0n!db3  
    ta4JWllf  
    W\qLZuQ  
    ./&zO{|0]  
    建模任务 {`H<=h__  
    $# !UGY  
    VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 T~o{woq}g  
    <{cNgKd9  
    b WbXh$  
    LZc$:<J<6  
    光源 wLOQhviI^-  
    • 基模高斯光束 :K^gu%,&$  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) %nmY:}um  
    • 波长 488 nm JpxbB)/  
    5`E`Kb+@  
    Littrow配置 h^A3 0f_x  
    V'"I9R'1  
    • 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。 EzIs@}  
    3xzkZ8]/  
    • 空气中反射的光栅方程: 6 tc:A5mK  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 B+Y5b5+wOQ  
    9:%n=URd  
    • 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: nJleef9  
    BeI;#m0  
    • 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): %0yS98']g  
    1^L`)Up  
    +:>JZ$  
    x*h?%egB!p  
    系统构建模块-光源和组件 8VP"ydg-U  
    =9pw uH  
    G` ,u40a  
    79SqYe=&uy  
    使用参数耦合 nw0L1TP/J  
    (S  k#x  
    .73zik   
    a#+>w5  
    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。 l]_b;iux  
    4L5o\'X  
    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。 ~^I\crx,U%  
    dh^+l;!L  
    K4!P'  
    J]}FC{CD!  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 hojHbmm4  
    EJZ@p7*Oj  
    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。 WY+(]Wkao  
    'lhP!E_)q  
    2yN%~C?$  
    co5y"yj_  
    1阶反射探测器的定位(R1) ?fK^&6pI  
    1$$37?FE  
    R1探测器定位步骤: u12zRdn  
    ,0!uem}1i  
    绕y轴旋转-2θ iOT)0@f'  
    r^$\t0h(U8  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 [kbC'Eh*  
    D@8jGcz62  
    VpkD'<G  
    3{N\A5 ~  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 aje^Z=]  
    "7Eo>g   
    %O#)Nq>mp  
    S|"Fgoj r  
    '#v71,  
    位置自动配置 8q?;2w\l  
    T yU&QXb  
    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。 2~f6~\4GL+  
    z!fdx|PUX  
    x6LjcRS|  
    物理光学模拟结果(归一化) Kw)K A^KF  
    d,W/M(S  
    [ S5bj]D  
    -#Np7/  
    物理光学仿真结果 <^xfcYx\  
    _=ugxL #eB  
    Dk6?Nwy"  
    ],n%Xp  
    VirtualLab融合技术 9"~9hOEct  
    QwBXlO?  
     
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