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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 Bor_(eL^  
    Z<<=2Xl(  
    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。 L'Iw9RAJ  
    Z|KDi `S  
    XFTqt]  
    7r:&%?2:g  
    建模任务 RKzO$T  
    z}}P+P/  
    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。 {KDN|o+%  
    d&G]k!|\  
    z\FBN=54z  
    C-ORI}o  
    光源 d@^%fVhG  
    • 基模高斯光束 ElTB{C>u  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) "Plo[E  
    • 波长 488 nm 6wT ])84  
    ).HA #!SE  
    Littrow配置 |[r7B*fw  
    5{W Aw !  
    • 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。 ,ye[TQ\,M  
    f4,|D |  
    • 空气中反射的光栅方程: Bi9Q8#lh  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 YeT{<9p  
    gdSqG2/&  
    • 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: |) cJ  
    Z[&FIG% tV  
    • 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): $XcH.z  
    7V@r^/`8N  
    #|+4`Gf^  
    CN` ~DD{  
    系统构建模块-光源和组件 9: g]DIL  
    3S#p4{3   
    dYOY8r/  
    gP|-A`y  
    使用参数耦合 s% rmfIp"  
    AMB{Fssz  
    NKEmY-f;  
    GL>YJ%  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 ,%A|:T]  
    T)<^S(5 7  
    在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 o=!_.lDF:  
    E;`^`T40  
    ^AI02`c.  
    og8hc~:ro  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 :Hb`vH3 x  
    trjpq{,[U  
    在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 IP{$lC  
    qGhg?u"n:  
    5~UW=   
    ]8"U)fzmc.  
    1阶反射探测器的定位(R1) aso8,mpZuA  
    |RD )pvVM  
    R1探测器定位步骤: o+8H:7,o'  
    )w<Z4_!N4s  
    绕y轴旋转-2θ 2[=3-1c  
    jPo,mz&^  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 :J @3:+sr  
    kf<c[su  
    RcJtVOrd  
    mA.,.<xE@  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 WB_BEh[>j  
    a-S tOO5s  
    Vg,nNa3  
    WC=d @d)M  
    i?b9zn  
    位置自动配置 qs\Cwn!  
    yEjiMtQll]  
    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。 21Dc.t{  
    ?[.8A/:5  
    8oI|Z=  
    物理光学模拟结果(归一化) ;!VxmZ:j[  
    {9{X\|  
    &uc`w{,Zs  
    (_@]-   
    物理光学仿真结果 .`_iWfK  
    p/nATvh$  
    HnjA78%i  
    "P|n'Mx  
    VirtualLab融合技术 #C.  
    5y g`TW  
     
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