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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 eeI aH >  
    [^wEKRt&  
    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。 ;{1J{-EA  
    u 6&<Bv  
     m8KJ~02l#  
    ::13$g=T9s  
    建模任务 \~V Z Y  
    / S  
    VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统，使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 b~F(2[o  
    Z9cg,#(D  
     mmk]Doy?#  
    d D6I @N)X  
    光源 a& >(*PQ  
    • 基模高斯光束 z{h#l!Edh  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) 4o,%}bo&  
    • 波长 488 nm f8]Qn8  
    -TnvX(ok4  
    Littrow配置  ?39B(T  
     9o-fI@9  
    • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置，目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 eL)* K>T  
    Wxjv=#3  
    • 空气中反射的光栅方程： diXb8L7B;  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 [hy:BV6H+  
    nya-Io.  
    • 为了得到第一反射阶的衍射角，它等于入射角，光栅方程就变成： mHTZ:84  
    J?/.|Y]e  
    • 因此，利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角)： -[-LR }u  
    piIr .]  
    j.C)KwelBS  
     .Z=4,m>  
    系统构建模块-光源和组件 Fy4jujP<  
    ?O1:-vpZ  
    RB]K?  
    u Qy5t:!  
    使用参数耦合 oicett=5  
    {0(:7IY,  
    \Y'#}J"dh  
    }z/;^``  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性，这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 8?qEv,W  
    .H1 kl)~V  
    在这种情况下，光栅的旋转，以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0，另一个是1阶的R1，都是反射)将通过参数耦合自动确定。 BoZ G^  
    "BB#[@  
     ESOuDD2<  
    F|._'i+B!  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 !\{&^,y  
    bDdJh}Vz  
    在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时，默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 `Pj7O/!)#!  
    qw A N=3@  
    7?6?`no~JJ  
    ]h (TZu  
    1阶反射探测器的定位(R1) ^+Ez[S{8  
    /'|'3J]HP  
    R1探测器定位步骤： XQEGMaZ  
    j7;v'eA`;7  
    绕y轴旋转-2θ |_l\.  
     GD1=Fb"&)  
    沿着x方向移动探测器，ΔxR1 3Rid 1;L0U  
    uM0!,~&9|  
     '[shY  
    #plwK-tPR  
    沿着z方向移动探测器，ΔzR1 gi`K^L=C  
    <YbOO{  
    H) g:<  
    f~Dl;f~H_;  
    ]pLQ;7f7D  
    位置自动配置 Oq{&hH/'}  
    u>;#.N/  
    通过可编程参数耦合，VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 H[o'j@0  
    yhr\eiJ@6  
     gnbs^K w  
    物理光学模拟结果(归一化) sr\lz}JW  
    @aR!  -}  
    ]UnZc  
    s~$kzEtjjU  
    物理光学仿真结果 ZTG*|  
    8VvoPlo  
    bo&!oY#  
     = PldXw0  
    VirtualLab融合技术 g# ZR, q  
    JH2?^h|{  
    sm}q&m]ad  
    G8`q-B}q  
     
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