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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 ^&03D5@LoY  
    xdd7OSc0{  
    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。 #5wOgOv  
    eB%KXPhMm  
    ] QGYEjW  
    .0:BgM  
    建模任务 h3Nwxj~E  
    '_lyoVP  
    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。 2E33m*C2  
    & Gp@,t  
    Z3g6 ?2w6  
    *p`0dvXG2  
    光源 5|my}.TR  
    • 基模高斯光束 X/ gIH/  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) cv=nGFx6  
    • 波长 488 nm %0fF_OU  
    1P. W 34  
    Littrow配置 MUhC6s\F  
    d rnqX-E;  
    • 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。 X^r5su?  
    nfJ|&'T  
    • 空气中反射的光栅方程: 3FT%.dV^  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 L$=@j_V2  
    (o~f6pNB,  
    • 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: 7F5 t&  
    !C * %,Ak  
    • 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): jJk M:iR  
    lTY%,s  
    dIQ7u  
    PVP,2Yq!  
    系统构建模块-光源和组件 *:J#[ET,  
    >ygyPl ;1s  
    #~3x^ 4Y  
    Fvf308[  
    使用参数耦合 jb~a z  
    $/90('D  
    S+py \z%  
    5LbU'5  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 ?Z0T9e<  
    EAn}8#r'(8  
    在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 r=Z#"68$  
    C7[ge&  
    %Fig`qX  
    *vc=>AEc  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 0,)B~|+  
    ML'4 2z Y  
    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。 zWoPa,  
    YLmzMD>  
    34-QgE  
    #P.jlpZk  
    1阶反射探测器的定位(R1) 5JW+&XA  
    GE]fBg  
    R1探测器定位步骤: W.iL!x.B@  
    xoF]r$sC8  
    绕y轴旋转-2θ e:hkWcV  
    `,i'vb`W#b  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 DE|r~TQ  
    5W"nn  
    b }S}OW2  
    .yE!,^j.gB  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 j2# nCU54Z  
    [/hS5TG|7  
    u +q}9  
    NsJt=~  
    &o{I9MD  
    位置自动配置 Yr@_X  
    =A={ Dpv[>  
    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。 N]R<EBq  
    EbSH)aR  
    $3S6{"  
    物理光学模拟结果(归一化) &I: [ 'l!  
    [Av#Z)R  
    %[\: 8  
    Yq}7x1mm  
    物理光学仿真结果 Tl5K'3  
    z!;n\CV@  
    3dfG_a61y  
    :bI4HXT3  
    VirtualLab融合技术 SQ| pH"  
    t1?e$s  
     
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