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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 G9Xrwk<g4  
    mKxQ U0`  
    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。 YEVH?`G  
    U&`M G1uHe  
    6"jq/Pu  
    q'K=Ly+  
    建模任务 lv$tp,+  
    8#7z5:_  
    VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 GbStqR~^#  
    c1MALgK~}\  
    /A <L  
    Bz7T1B&to  
    光源 QabF(}61  
    • 基模高斯光束 GW` 9SB  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) u^iK?S#Ci8  
    • 波长 488 nm zbi[r  
    V/762&2X  
    Littrow配置 --  _,;  
    `+]4C+w  
    • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 ZIpL4y =_  
    e-{k;V7b  
    • 空气中反射的光栅方程: L F Z  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 s:;!QIC5jo  
    Z$HYXm  
    • 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: 7CM<"pV  
    }v@w(*)h:  
    • 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): aSKI %<?xN  
    #.Ft PR  
    =wI ,H@  
    $]xe,}*Af  
    系统构建模块-光源和组件 '>2xP<ct!&  
    ic?6p  
    #Du1(R  
    /lAt&0  
    使用参数耦合 2hmV 1gj  
    qrm~=yU%  
    "'II~/9  
    Ngh9+b6[  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 <P}{0Y~@*W  
    oACuI|b  
    在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 l_+s$c  
    ~G5)ya-  
    rDUNA@r  
    0I~xD9l9  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转  ] |~],\  
    EiIbp4*e  
    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。 y=5s~7]  
    ~i6tc d  
    J/R=O>  
    duT2:~H2  
    1阶反射探测器的定位(R1) {$O.@#'  
    />K$_T/]  
    R1探测器定位步骤: qK;n>BTe  
    gWgYZX  
    绕y轴旋转-2θ Zp l?zI  
    hp Lo  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 (#LV*&K%IC  
    'UW7zL5  
    r$R(4q:  
    4vp,izNW  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 jD$T  
    [ ecYpE<  
    OHM.xw*?.  
    2+ >.Z.pX  
    ak0KrVF  
    位置自动配置 0@^YxU[YN  
    "%-HZw%X  
    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。 rkG*0#k  
    4+'yJ9~,B  
    &hyr""NkAm  
    物理光学模拟结果(归一化) AEOo]b*&d  
    u{tjB/K&  
    VO#]IXaP  
    qmtVk  
    物理光学仿真结果 >L?/Ph%d  
    @M:j~  
    h*h+VM  
    L ?4c8!Q  
    VirtualLab融合技术 +%$!sp?  
    n=L;(jp<j  
    {cq; SH  
    i2)rDek3]T  
     
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