[技术]闪耀光栅的Littrow配置 [复制链接]

摘要 xe&i^+i  
G{%L
B}2  
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。 h2;F
 
w}cPs{Vi"  
NGOfb  
(;^syJrh  
建模任务 @@%.t|=  
{o`]I>gb  
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。 -Wi` G  
x>`%DwoRI  
C#Iybg  
c.F6~IHu7  
光源 !5uGd`^I  
• 基模高斯光束 ) M BQuiL  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) j9+w#G]hV  
• 波长 488 nm G,Azm}+  
Dy8r 9  
Littrow配置 P;]F(in=  
"d5n \@[t  
• 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。 ,f;}|d:r  
V-L"gnd&2  
• 空气中反射的光栅方程： ThbGQ"/  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 M%;hB
*9  
:$BCRQ  
• 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： m#Z# .j_2  
H@8sNV/u  
• 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)： A`o8'+`C  
FZE"7ec>m  
mk+B9?;cF-  
Jidwt$1l(  
系统构建模块-光源和组件 !6Mo]xh  
+
l
{=  
6]%sFy2  
UVIKQpA]A  
使用参数耦合 .O}%  
7!TueP0Zd  
eHNyNVz  
s'J:f$flS  
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。 b9<#K+L-  
_1!OlQ  
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。 56-dD5{hxR  
t+T4-1 3a  
T&o(N3lW  
!fR3(=oN  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 bsA-2*Q+  
s?,Ek  
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。 C-6F]2:  
Y+u_IJ  
wLJ:\_Jaf  
YRN06*hS  
1阶反射探测器的定位(R1) s %\-E9 T  
!"/n/jz  
R1探测器定位步骤： V"G*N<q  
c*L\_Vx+  
绕y轴旋转-2θ `gf0l /d  
E3gh?6  
沿着x方向移动探测器，ΔxR1 nWYN Np?h  
"PTZ%7YH}  
kbMWGB%;  
ll.N^y;a  
沿着z方向移动探测器，ΔzR1 kN4{13Qs*  
T1Z;r*}  
8sTp`}54J  
\VyZ  
xQXXC|T  
位置自动配置 *ipFwQ  
sjwo/+2  
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。 oO|KEY(  
,*hLFaR-  
![_*(8v}S  
物理光学模拟结果(归一化) WRyaKM  
"wnzo,  
z(Pe,zES  
^!ZC?h!rG  
物理光学仿真结果 SVs_dG$  
O%
!!w  
3|4|*6  
?Unb? {,&2  
VirtualLab融合技术 'o+L41  
'~[d=fwH