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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 {S[I_\3  
    bTZ>@~$  
    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。 j*uXB^ 4  
    s %eyW _  
    G 1]"s@8(  
    2Y400  
    建模任务 yiiyqL*E  
    8g\wVKkTQp  
    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。 i 3m3zXt  
    P @zz"~f7  
    QL2Nz@|k  
    _p\629`  
    光源 <0CzB"Ap  
    • 基模高斯光束 h}<0/  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) #@9)h  
    • 波长 488 nm ,zQo {.  
    /\na;GI$  
    Littrow配置 k!5m@'f  
    XC=%H'p  
    • 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。 ~@{w\%(AK]  
    &J_Z~^   
    • 空气中反射的光栅方程: puOC60zI  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 C)NC&fV  
    Rj^7#,993  
    • 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: 4t04}vp  
    8O>}k  
    • 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): -;^;2#](g  
    oizT-8i@N  
    oBr.S_Qe  
    ;x-(kIiE  
    系统构建模块-光源和组件 dm6~  
    0o;O`/x  
    @5WgqB  
    BPqk "HG]T  
    使用参数耦合  {@gAv!  
    d{f@K71*  
    D3`}4 A  
    Z%m-HE:k  
    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。 -_NC%iN#C  
    f;gZ|a  
    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。 h{k_6ym  
    %JtbRs(~q  
    VU|;:  
    .e @>   
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 QYQtMb,  
    K%MW6y  
    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。 6k"P&AD  
    . V$ps-t  
    M`vyTuO3SO  
    Rs*v m  
    1阶反射探测器的定位(R1) Po(]rQbE  
    nBN&.+3t  
    R1探测器定位步骤: l?/Y  
    c8{]]  
    绕y轴旋转-2θ JS2nXs1  
    3NIUW!gr  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 =oX>Ph+ P  
    3$VxRz)  
    ;gMgj$mI  
    ?7jg(`Yh  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 H2;X   
    Z)pz,  
    ymWgf 6r<  
    /RT%0!  
    )4R:)-"f  
    位置自动配置 auHFir 8f  
    /qU>5;  
    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。 dRI^@n  
    BI2; ex  
    @*MC/fe  
    物理光学模拟结果(归一化) #z!^ <,  
    ; |L<:x/  
    *1{S*`|cJy  
    f[sF:f(zI  
    物理光学仿真结果 rR,2UZR  
    ifK%6o6  
    J:j<"uPm  
    j>Ag\@2ME  
    VirtualLab融合技术 %O%=rUD  
    W `z 0"  
     
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