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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 nnvS.s`O  
    BFhEDkk  
    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。 G-|c%g!ejf  
    7Z~JuTIZ  
    V5i}^%QSs  
    5f?GSHA}  
    建模任务 fA]sPh4Uag  
    x DN u'  
    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。 aXG|IN5 *m  
    L N.:>,  
    =:xX~,qmv  
    HY1K(T  
    光源 []aw;\7}Y  
    • 基模高斯光束 _+nk3-yQw  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) pL} F{G.  
    • 波长 488 nm 4b((,u$  
    UN F\k1[  
    Littrow配置 >~]|o   
    9<toDg_  
    • 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。 cWZ uph\  
    &4sz:y4T>  
    • 空气中反射的光栅方程: B!;:,(S~  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 n4M Xa()P1  
    US3)+6  
    • 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: DpeJx  
    ?U[6X| 1  
    • 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): SZLugyZ2Y  
    1 gcWw, /  
    _-TW-{7bh  
    maY.Z<lN  
    系统构建模块-光源和组件 RticGQy&5  
    uDkX{<_Xe  
    qyFeq])  
    AXte&l=M  
    使用参数耦合 _&U#*g  
    MffCk!]  
    Ok@`<6v  
    9}a$0H h  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 iAk.pH]a  
    !G\gqkSL  
    在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 )8rF'pxI  
    `''y,{Fs  
    O9_1a=M  
    q+oc^FD?@  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 42tZBz&  
    ILl~f\xG)  
    在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 yocFdI  
    3(|,:"9g  
    Ab/JCZNn  
    3h>L0  
    1阶反射探测器的定位(R1) %,z;W-#gnY  
    & fWC-|  
    R1探测器定位步骤: Gos# =H  
    %xG<hNw/  
    绕y轴旋转-2θ yvzH}$!]  
    t2OBVzK  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 0%[IG$u)|  
    EmrkaV-?k  
    7)[Ve1;/N  
    `[#id@Z1  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 7}~w9jK"F  
    "+7E9m6I  
    ;L-)$Dy4  
    PX/{!_mM  
    ){#INmsF  
    位置自动配置 #X %!7tU6  
    Ri_2@U-  
    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。 @#N7M2/  
    UjoA$A!Od;  
    F <6(Hw#>  
    物理光学模拟结果(归一化) X])iQyN  
    v&/H6r#E.  
    rFzj\%xa[  
    o8<~zeI  
    物理光学仿真结果 MI(#~\Y~P  
    cUG^^3!  
    & C)1(  
    G,$nq4  
    VirtualLab融合技术 ercXw7{  
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