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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 y0IK,W'&?  
    ][:rLs  
    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。 UI?=]"  
    QK <\kVZ8  
    `X8@/wf#  
    REA;x-u*  
    建模任务 >K:u ?YD[  
    D}{b;Un  
    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。 wda';@y5(  
    d2jr8U  
    $p$dKH  
    J^zi2 jtV  
    光源 m*n5zi|O  
    • 基模高斯光束 4hAJ!7[A.  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) S; /. %  
    • 波长 488 nm oXgdLtsu  
    >K)2NLW\xA  
    Littrow配置 kb #^lO  
    E*CcV;  
    • 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。 m 7 LUrU  
    h9CIZU[Nh  
    • 空气中反射的光栅方程: ZYMw}]#((E  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 qL 5>o>J  
    3V;gW%>  
    • 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: I/uy>*  
    hIU(P Dl4  
    • 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): Yl({)qK{  
    ht6244:  
    aC^$*qN-)  
    9- )qZ  
    系统构建模块-光源和组件 U A-7nb  
    ..qd,9H  
    $8 =@R'  
    mP^SS Je  
    使用参数耦合 p3]Q^KFS  
    ]<trA$ 0  
    pJ^NA2  
    0A[esWmP  
    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。 :tj-gDa\Y  
    SvuTc!$?  
    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。 ,sQ93(Vo  
    T *>`,}J  
    wL{qD  
    :T@r*7hNT  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 ;L"!I3dM)  
    cxP&^,~  
    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。 #&Is GyU  
    UY>v"M  
    s"~5']8  
    LN^f1/ b*  
    1阶反射探测器的定位(R1) ]r/^9XaqtA  
    Fo|xzLm9*|  
    R1探测器定位步骤: m $dV<  
    FN87^.^2S  
    绕y轴旋转-2θ mG2'Y)Sz  
    W>-B [5O&[  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 0^l%j8/  
    fi%r<]@  
    eN>0wd5{L  
    QU5Sy oL[  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 jAhP> t:  
    4^Rd{'mt  
    (-^bj  
    -n))*.V  
    cy3Td28,  
    位置自动配置 |+f-h,  
    a)s;dp}T%  
    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。 :#{Xuy:  
    6 "gj!/e  
    EU+cca|qS9  
    物理光学模拟结果(归一化) 93Yn`Av;  
    1=)r@X/6d  
    = !2NU  
    [M+tB"_  
    物理光学仿真结果 AHbZQulC  
    %w}gzxN^  
    uh3) 0.nR  
    )N !>=  
    VirtualLab融合技术 [c&B|h=>  
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    5W? PCOh\  
    jgu*Y{ocm  
     
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