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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 ]x1o (~  
    `s|^  
    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。 '&<saqA  
    Qk?J4 B  
    pdq5EUdS  
    ^tRy6zG  
    建模任务 I2^@>/p8\(  
    t+t D  
    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。 \L:+k `  
    <o"2z~gv  
    X ApSKJ  
    eEZZ0NNe;  
    光源 $l/w.z  
    • 基模高斯光束 XgPZcOzYB  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) g..&x]aS(  
    • 波长 488 nm !9]q+XefJ  
    Tr$37suF  
    Littrow配置 y*vg9`$k  
    0kxe5*-|  
    • 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。 +T8]R7b9  
    z"$huE>P6  
    • 空气中反射的光栅方程: n,*E s/\  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 abtYa  
    dCO7"/IHW  
    • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: Lj Y@b  
     hpOK9  
    • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): :S=!]la0h  
    q!whWA  
    dz,4);Mg  
    TFYp=xK(  
    系统构建模块-光源和组件 wak`Jte=}m  
    / 0y5/  
    "VI2--%v3  
    4)].{Z4 q  
    使用参数耦合 JXqwy^f  
    miEf<<L#z  
    ZeE(gtM  
    Ch7&9NW  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 9HG"}CGZP  
    v])R6-T-  
    在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 ?(E?oJ)(  
    M <c cfU!  
    6r}w  
    QB6. o6  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 4mwLlYZ  
    C sx EN4  
    在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 [9,34/i  
    C3-I5q(V]  
    \$Aw[ 5&t  
    |v@ zyOq&b  
    1阶反射探测器的定位(R1) naiy] oY"  
    F0tx.]uS  
    R1探测器定位步骤: o>MB8[r  
    NzC&ctPk  
    绕y轴旋转-2θ _GsHT\  
    9ve)+Lk  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 G4QsR7  
    4$Ud4<  
    C`b)}dY  
    f ( ug3(j  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 )g[7XB/w  
    q|S,^0cU  
    n*y@3.  
    M(#]NTr ~4  
    %40+si3c  
    位置自动配置 ]tc Cr;  
    ,N@N4<C]  
    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。 31{) ~8  
    ?RU_SCp-  
    jOU1F1  
    物理光学模拟结果(归一化) d;E (^l  
    <c]?  
    =`MMB|{6  
    _2rxDd1#.  
    物理光学仿真结果 j\TS:F^z  
    Hg`2- Nl  
    $X]Z-RCK3  
    e<-^  
    VirtualLab融合技术 m}GEx)Y D  
    PLs(+>H  
     
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