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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 FxW&8 9G  
    `jsEN ;<  
    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。 i*[n{=*l@  
    f`$Gz  
    wN Wka7P*  
    6 "gj!/e  
    建模任务 "8<K'zeS8  
    3YL l;TP_  
    VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 *b|NjwmB  
    %w}gzxN^  
    xBM>u,0.F  
    W<,F28jI3v  
    光源 4 J^Q]-Z  
    • 基模高斯光束 L ^J- ("e_  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) IApT'QNM  
    • 波长 488 nm .qD@ Y3-  
    1TN}GsAj  
    Littrow配置 6[ga$nF?  
    O[q\e<V<  
    • 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。 a:Q[gF8>  
    >)nS2b OE  
    • 空气中反射的光栅方程: wa09$4>_w  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 eEw.'B  
    UE0$ o?  
    • 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: ?+CV1 ]  
    Nh!_l  
    • 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): > 0>  
    Fwg^(;bL  
    0~WF{_0|  
    k3Cz9Vt%  
    系统构建模块-光源和组件 h1D?=M\9  
    3z =^(Y  
    !X^Ce)1K  
    EMvHFu   
    使用参数耦合 !7p}C-RZp  
    3c'#6virz  
    ':h =*v8a  
    pHE}ytcT  
    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。 ?;ukvD  
    R`'1t3p0i  
    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。 Tenf:Hm/k  
    XVVD 0^ Q  
    fL*T3[d  
    ?? qq:`s  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 K|S:{9Q  
    @J 'YV{]  
    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。 uBnoQ~Qd[z  
    @I3eK^#|P  
    9/o vKpY  
    "j<bA8$Vw  
    1阶反射探测器的定位(R1) )U t5+-UK  
    ;T+pu>)  
    R1探测器定位步骤: El2e~l9  
    b-5y9K  
    绕y轴旋转-2θ Y'VBz{brf  
    {D&9UZm  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 Qeq5gN]  
    ,zTb<g  
    C(T;>if0NH  
    TCKu,}s  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 .4y>QN#VL  
    o(kM9G|  
    Lv[OUW#S  
    SGc8^%-`  
    vxQ8t!-u  
    位置自动配置 K0pac6]  
    1j-te-}"c  
    通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 WG71k8af  
    K5t0L!6<+  
    *u6Y8IL1  
    物理光学模拟结果(归一化) m#/_x  
    {:nQl}  
    t`'iU$:1f  
    \VMD$zZx  
    物理光学仿真结果 D#A~Nbc  
    2aA`f7  
    ?']h%'Q  
    uQb!=]  
    VirtualLab融合技术 kUx&pYv  
    h&3YGCl  
    )2q~u%9n  
    $*a'84-5G-  
     
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