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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 M  hW9^?  
    &Jb$YKt  
    Littrow结构是单色器、光谱仪和谐振器中一种非常常用的定向闪耀光栅的方法,其目的是在衍射角等于入射角的情况下获得最高效率。显然,这种类型的系统对不同元件的位置非常敏感,此外,这些最佳位置十分依赖波长和光栅的周期。我们在这里提供了一个根据Littrow配置的光学装置,而且,通过一些编程,即使在波长或光栅周期的变化下,也能保持这些最佳位置。 %m/lPL  
    q2F `q. j  
    PA803R74  
    7xB]Z;:  
    建模任务 %'g)MK!e  
    ud(0}[  
    VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 VJw7defc  
    )c*xKij  
    Gjq7@F'  
    'hWA&Xx +  
    光源 8a@k6OZ  
    • 基模高斯光束 {HM[ )t0  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) \tvL<U"'  
    • 波长 488 nm 6/3E!8  
    !oXFDC3k  
    Littrow配置 f?^-JZ  
    6ERMn"[_w  
    • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 aaf}AIL.  
    ks phO-  
    • 空气中反射的光栅方程: Z~h6^h   
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 "(W;rl  
    {5  pK8  
    • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: Vb#a ,t  
    ,<K+.7,)E  
    • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): 6^J[SQ6P  
    V,VL?J\  
    A0@,^|]  
    |S).,B  
    系统构建模块-光源和组件 fnr8{sr.2Z  
    MYb^G\K  
    VHqoa>U,*  
    Z2g<"M  
    使用参数耦合 f^hJAZ  
     *p9)5  
    ORP<?SG55u  
    h4K Mhr  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 JAjiG^]  
     WvF{`N  
    在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 zRLJ|ejMP  
    2`;XcY4A  
    Q3=5q w^  
    QPLWRZu@  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 H[s+.&^  
    E=,b;S-  
    在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 Hicd -'  
    @+zWLq!1pB  
    Ebj0 {ZL  
    x.t&NP^V)  
    1阶反射探测器的定位(R1) NL `  
    NTZ3Np`  
    R1探测器定位步骤: 3t.!5 L  
    \hI?XnL#  
    绕y轴旋转-2θ A9SL|9Q  
    bcT_YFLQ  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 3  ;F  
    2+)h!y]  
    |Fze9kZO  
    _~CJitR3  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1  r90tXx  
    z]%@r 7  
    `$JZJ!,A  
    u=s,bt,"5  
    BcpbS%S  
    位置自动配置 1V[ZklS  
    >{~xO 6H  
    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。 }oG6XI9  
    Ca?w"m~h  
    ZGX"Vn|YL  
    物理光学模拟结果(归一化) [];wP '*  
    [#\OCdb*3  
    KLG.?`h:  
    ,Js_d  
    物理光学仿真结果 %YF /=l  
    fk?!0M6d  
    @VOegf+N  
    FdnLxw  
    VirtualLab融合技术 or;VmU8$zb  
    O"TVxP:  
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    a9^})By&  
     
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