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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 n0g,r/  
    8aZuI|z  
    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。 .| CcUmx  
    a)=WDRk  
    L&M6s f$N  
    sG`||Kb;n  
    建模任务 l[lUmE  
    .}>d[},F  
    VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 l G12Su/  
    O 4@sN=o  
    Z_Jprp{3h  
    p>4$&-  
    光源 e\x=4i  
    • 基模高斯光束 w6DK&@w`'/  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) fmZ5rmw!  
    • 波长 488 nm >FED*C4  
    {vYmK#}  
    Littrow配置 #A<|&#hh  
    LW6&^S?4{  
    • 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。 KD?~ hpg  
    iL(rZT&^  
    • 空气中反射的光栅方程: 3"=% [  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 k_%2Ok   
    :acnrW>i[@  
    • 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: +shT}$cb1  
    y;Xb." e~  
    • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): ._@Scd  
    tn\Y:  
    S6-)N(3|  
     ^ZnlWZ@r  
    系统构建模块-光源和组件 N1$lG? )+  
    jqxeON  
    Q!K@  
    dA >=#/"  
    使用参数耦合 wuE]ju<  
    (\m4o   
    [.4R ,[U  
    l'=H,8LfA  
    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。 eq.K77El{J  
    *Wk y#  
    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。 (7BG~T  
    S|!)_RL  
    f!hQ"1[  
    .,zrr&Po  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 WccTR aq  
    tWR>I$O8F  
    在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 WNSf$D{p  
    cF!ygz//  
    m[ *)sm  
    0,+RF "R  
    1阶反射探测器的定位(R1) V5sH:A7GJ  
    h|OqM:J;  
    R1探测器定位步骤: G)5w_^&%  
     z}\TS.  
    绕y轴旋转-2θ O{Bll;C  
    5W"&$6vj  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 C9zQ{G  
    i5wXT  
    ,l`4)@{G  
    1A\Jh3;Q  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 (|%YyRaX  
    3YT>3f!\  
    0S8v41i6  
    v`3q0,,  
    P0O5CaR  
    位置自动配置 `^HAWo;J  
    ,] HH%/h  
    通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 U-/-aNJ]U  
    l>K z5re^  
    ;=\vm"I?  
    物理光学模拟结果(归一化) @IL_  
    j3{8]D  
    J.'}R2gT1  
    S1oRMd)r  
    物理光学仿真结果 j8WMGSrrF  
    ELoE-b)Cb  
    iaXpe]w$n  
    2{ ^k*Cfd  
    VirtualLab融合技术 Wr+?ul*_  
    "e]1|~  
    Yw7+wc8R  
    BR\3ij  
     
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