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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: 2025-01-10
    摘要 0Ok,oW {  
    {pb>$G:gfx  
    Littrow结构是单色器、光谱仪和谐振器中一种非常常用的定向闪耀光栅的方法,其目的是在衍射角等于入射角的情况下获得最高效率。显然,这种类型的系统对不同元件的位置非常敏感,此外,这些最佳位置十分依赖波长和光栅的周期。我们在这里提供了一个根据Littrow配置的光学装置,而且,通过一些编程,即使在波长或光栅周期的变化下,也能保持这些最佳位置。 Qu,8t 8  
    a[lY S{  
    O D Ur  
    .^$YfTabq  
    建模任务 !v]b(z`Y  
    JT fd#g?I  
    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。 \5Vde%!$Z  
    lTU$0CG  
    R),zl_d_  
    zqDR7+]  
    光源 c!8=lrT.  
    • 基模高斯光束 #YDr%>j  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) @"T"7c?Cv  
    • 波长 488 nm lnE+Au'  
    1<ro7A4hK  
    Littrow配置 PSawMPw  
    ;n\= R 5.  
    • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 TpA\9N#$  
    mAk{"65V  
    • 空气中反射的光栅方程: A`{y9@h(  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 l{w#H|]  
    ??hJEE  
    • 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: [sW.CK= 3  
    &[2U$`P`V  
    • 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): |^28\sm2e  
    Kb =@ =Xta  
    T]Nu)  
    8G>>i)Sbg  
    系统构建模块-光源和组件 b;|55Y  
    &rDM<pO #-  
    H A}f,),G  
    B*htN  
    使用参数耦合 :|o<SZ  
    s] /tYJYl  
    U|G|l|Bl  
    +h2eqNr  
    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。 k`".  
    Gu=STb  
    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。 ?j^=u:<  
    Iqs+r?  
    mj?16\|]  
    8 i&_Jgmr  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 RvJ['(-  
    m8623D B"  
    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;yn}\N `  
    )'l*Tl  
    V8=Y@T,  
    -st7_3  
    1阶反射探测器的定位(R1) 39 {{7(hh  
    M.h`&8  
    R1探测器定位步骤: @?C#r.vgp  
    s08u @  
    绕y轴旋转-2θ z9W`FBg  
    a:~@CUD >I  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 D[O{(<9  
    %hlspI(J  
    \b[9ebME  
    \yrisp#`  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 X\p,%hk \  
    5 =(c%  
    k {-  
    =O|c-k,f@  
    .@iFa3  
    位置自动配置 ck#"*] ,  
    Es5  
    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。 c= UU"  
    \3Oij^l 0  
    L.6WiVP)  
    物理光学模拟结果(归一化) >#+IaKL7  
    TJ?g%  
    PR<||"03  
    J H.K.C(  
    物理光学仿真结果 4 !`bZ`_Bw  
    ()PKw,pD  
    wo5ZxM  
    Z?MoJ{.!?R  
    VirtualLab融合技术 ~ aZedQc  
    4n 3Tp{Y}  
    b M;`s5d  
    E_ $z`or  
     
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