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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 ik Pm,ZN  
    F~${L+^  
    Littrow结构是单色器、光谱仪和谐振器中一种非常常用的定向闪耀光栅的方法,其目的是在衍射角等于入射角的情况下获得最高效率。显然,这种类型的系统对不同元件的位置非常敏感,此外,这些最佳位置十分依赖波长和光栅的周期。我们在这里提供了一个根据Littrow配置的光学装置,而且,通过一些编程,即使在波长或光栅周期的变化下,也能保持这些最佳位置。 gCc::[}\Y  
    #ysSfM6  
    k4Ub+F  
    lpHz*NZ0  
    建模任务 u[ 2B0a  
    #ZvDf5A  
    VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 k>dzeH  
    b<?A  
    W! q-WU  
    9q|36CAO_  
    光源 >zY~")|R(  
    • 基模高斯光束 ,I|TjC5  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) b^I(>l-  
    • 波长 488 nm ThmN^N  
    NY!"?Zko  
    Littrow配置 5/"&C-t  
    vaOCH*}h  
    • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 ~G*eJc0S:  
    z Qhc V  
    • 空气中反射的光栅方程: S6pvbaMZ  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 N J_#;t#j  
    (S4[,Sx6E  
    • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: Zo(p6rku  
     ]6 ]Nr  
    • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): &*3O+$L  
    2or!v^^u  
    xfJ&11fG2  
    skR I \  
    系统构建模块-光源和组件 n.\|NR'v  
    C=|X]"*:u0  
    SF2<   
    ;'g.%  
    使用参数耦合 {s/u [T_D2  
    )zoO#tX  
    L-v-KO6  
    w` ;>+_ E7  
    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。 v<wR`7xG  
    `tb@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。 ~56F<=#,  
    6V@?/B  
    )]~;A c^x  
    y~AF|Dk=  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 G8E=E<Yg~  
    t9yjfyk9W  
    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。 A(<"oAe|  
    ;x=r.3OQy  
     @rT}V>2I  
    | N/Wu9w$  
    1阶反射探测器的定位(R1) +zup+=0e  
    +W-,74A  
    R1探测器定位步骤: |zaYIVE[  
    0`L>t  
    绕y轴旋转-2θ n-Qpg  
    YPY'[j(p`n  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 C@8WY  
    UPI'O %  
    P)$q  
    > l@ o\  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 D>~S-]  
    cA8"Ft{P)  
    qr~= S  
    ~>]/1JFz  
    Z$'483<  
    位置自动配置 k}o*=s>M  
    d].(x)|st  
    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。 u(`,7 o "  
    T)QT_ST.9  
    }N6r/ VtOQ  
    物理光学模拟结果(归一化) *`HE$k!  
    F;&a=R!.  
    `?PpzDV7Y  
    1*>lYd8 _  
    物理光学仿真结果 Pd[&&!+gV  
    *7yu&a8  
    <&$:$_ah  
    D`G ;kp  
    VirtualLab融合技术 ayb fBC  
    1ukCH\YgU  
     
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