[技术]闪耀光栅的Littrow配置 [复制链接]

摘要 Ym IVtQ  
Dlhb'*@  
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。 ~*R"WiDtI  
=y.!Ny5A  
m }I@:s2  
tpp.
9  
建模任务 td{M%D,R"  
P wL]v.:  
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。 y\7 -!  
kx=.K'd5H  
p<IMWe'tP  
J*s!(J |Q  
光源 Nb/W+& y  
• 基模高斯光束 Q$Y ]KV  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) h3y0bV[g=  
• 波长 488 nm D.?Rc'yD  
&`hx  
Littrow配置 Lk{ES$  
^6Y4=  
• 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。 t3%[C;@wB  
& yFS  
• 空气中反射的光栅方程： ,YzrqVY  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 ]#>;C:L  
8,
Iil:w  
• 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： w_o|k&~,  
`BA wef  
• 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)： &wc%mQV  
Xk=bb267  
3_k.`s_Z  
;w,+x 7  
系统构建模块-光源和组件 ,{=pFs2  
B;f\H,/59  
L
|hsGm\
 
=?fxPT[1K  
使用参数耦合 \%Wu`SlDp9  
LJ7Qwh_",  
CSF-2lS
G  
o'nju.'  
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。 oJ}!qrrH  
z3RD*3b  
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。 {.=4;  
O3,IR1  
`uL^!-  
;{@ [ek6  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 _?]E)i'RI  
7q_B`$ata  
在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时，默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 8BP.VxX  
 -58  
KI&+Zw4VL  
.Y!]{c  
1阶反射探测器的定位(R1) Kgev*xg  
dN'2;X  
R1探测器定位步骤： 9I3vW]0x[  
GF(<!PC  
绕y轴旋转-2θ @2H"8KX  
@wa2Z  
沿着x方向移动探测器，ΔxR1 r334E  
"[W${q+0x  
72J@Dc  
W$_}lE$  
沿着z方向移动探测器，ΔzR1 p9c`rl_N  
')]K&  
92y<E<n  
9='a9\((mH  
3Yu1ZuIR  
位置自动配置 ce3w0UeV  
Aj|Gqw>  
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。 =3KK/[2M  
u~kfz*hz  
!YJfP@"e6r  
物理光学模拟结果(归一化) @KtQ~D  
9ure:Dko(Y  
a>w@9  
$nX4!X  
物理光学仿真结果 !nX}\lw  
\1k(4MWd  
jkz.qo-%  
!VNLjbee.  
VirtualLab融合技术 N!O.=>8<  
NI(fJ%U