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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 #kPsg9Y  
    O*+,KKPt  
    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。 rZ^VKO`~I1  
    _$BH.I  
    U~YjTjbd  
    4+4C0/$Y  
    建模任务 qBXIR }  
    ]{PJ  
    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。 I vD M2q8f  
    QN OA66  
    L<H6AzR+  
    * 4RL  
    光源 Q[UYNQ0w  
    • 基模高斯光束 y`p(}X`>  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) B5 H=#  
    • 波长 488 nm Cy'! >  
    nj5Hls  
    Littrow配置 - <M'h  
    :dj=kuUTbu  
    • 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。 Q'K[?W|C  
    } {<L<  
    • 空气中反射的光栅方程: #i0f}&  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 >`u/#mrd  
    &Y|AX2KUC  
    • 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: dn|OY. `|  
    %E`=c]!  
    • 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): w]=c^@t _  
    6HR^q  
    HC/?o0  
    [-'LJG Wb<  
    系统构建模块-光源和组件 T +~ _D  
    +a!uS0fIJi  
    c$52b4=a  
    px=r~8M9}  
    使用参数耦合 V[baGNe  
    S7 WT`2  
    Tl`HFZQ1  
    TOXZl3 s5#  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 -Gmg&yQ9  
    qASV\ <n  
    在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 Q9NKQuSu  
    #5}v?  
    ZIikDi h1  
    d0 qc%.s  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 1]]#HTwX  
    'NDDj0Y  
    在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 Ul%D}(,  
    P1A5Qq  
    X8212[7  
    +N:=|u.g  
    1阶反射探测器的定位(R1) wA?q/cw C  
    Z }s56{!.  
    R1探测器定位步骤: |tqYRWn0  
    ]gG&X3jaKq  
    绕y轴旋转-2θ ooIA#u  
    gzeTBlXg  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 66%4p%#b4  
    diDB>W  
    z]bcg$m  
    SWPb=[WEz  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 8bI;xjK^Q  
    m.2=,,r<Fq  
    2}jC%jR2  
    drK &  
    kH}HFl  
    位置自动配置 U t'r^  
    KW-g $Ma  
    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。 L|N[.V9  
    gO,2:,  
    KG9FR*"  
    物理光学模拟结果(归一化) * J|]E(  
    %% A==_b  
    Zt H{2j0  
    V.^Z)iNf^  
    物理光学仿真结果 6qH^&O][  
    *>8Y/3Y\B  
    a0=>@?  
    &&K"3"um  
    VirtualLab融合技术 v!77dj 6I  
    M&~cU{9c  
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