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    [技术]闪耀光栅的Littrow配置 [复制链接]

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    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2025-01-10
    摘要 4';['  
    ]R]X#jm  
    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。 ~GY;{  
    J5rR?[i{  
     z KWi9  
    2W~2Hk=0+%  
    建模任务 aH$*Ue@Q  
    g-(xuR^*  
    VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统，使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 !! K=v7M  
    "ChBcxvxb:  
     QU4'x4YS  
    )d1,}o  
    光源  y.eBFf  
    • 基模高斯光束 p0YTZS ]h  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) CC87<>V  
    • 波长 488 nm >\p}UPx  
    Ul@' z|  
    Littrow配置 y! 1NS  
     < ?nr"V  
    • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置，目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 mg;AcAS.o,  
    +yea}uUE  
    • 空气中反射的光栅方程： EX5kF  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 Tp6ysjao  
    F^~#D, \  
    • 为了得到第一反射阶的衍射角，它等于入射角，光栅方程就变成： jKQP0 t-  
    G`W+m*[U+M  
    • 因此，利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角)： 1-[{4{R  
    &]c9}Ic  
    Mo<p+*8u:  
     4'8.f5  
    系统构建模块-光源和组件 nb!m>0*/  
    e O}mZN  
    Fu><lN7  
    ~5#7i_%@E}  
    使用参数耦合 V)Xcn'h  
    Kj>_XaFCg!  
    [(K^x?\Y0'  
    \ a<Ye T  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性，这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 n C Z  
    zC^Ib&gm>,  
    在这种情况下，光栅的旋转，以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0，另一个是1阶的R1，都是反射)将通过参数耦合自动确定。 MLb\:Ihy  
    1f:k:Y9i  
    =@f;s<v/  
    3WVHI$A9  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 hv)($;  
    *]=)mM#  
    在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时，默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 mnia>; 0H  
    #>V;ZV5"  
    uQNoIy J)  
    ),Rj@52l  
    1阶反射探测器的定位(R1) KKzvoc?Bt  
    J.d `tiN  
    R1探测器定位步骤： `F@yZ4L3S  
    M>#{~zr  
    绕y轴旋转-2θ {Q"<q`c  
     o_5@R+&  
    沿着x方向移动探测器，ΔxR1 U|QDV16f  
    -d~'tti  
     WveFB%@`;  
    /_|1,x-Kx  
    沿着z方向移动探测器，ΔzR1 #]'xUgcE9  
    (qrT0D6  
    2S4z$(x3  
    =EJ"edw]%0  
    9.B7Owgr89  
    位置自动配置 .wSAysiQ|P  
    #@fypCc  
    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。 uI[*uAR  
    sFTIRVXN,  
     m @%|Q;  
    物理光学模拟结果(归一化) |<0@RCgM  
    Fqv5WoYVf  
    ^b~5zhY&  
    `<n:D`{dZ  
    物理光学仿真结果 Vmc)or*#  
    UK,P?_e  
    4@I]PG  
     v#FUD-Z  
    VirtualLab融合技术 =.c"&,c?L  
    _;{-w%Vf  
    K;l'IN"N  
    "q .uiz+1:  
     
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