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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 Y+E@afsKs  
    n(L {2r  
    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。 Y:wds=lA  
    .s+e hZ  
    fN9hBC@  
    <]<50  
    建模任务 pP .   
    *+G K ?Ga  
    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。 /cg!Ap5  
    {VFp fo  
    ,xiRP$hGhh  
    OA8pao~H  
    光源 \l`;]cA  
    • 基模高斯光束 I^o^@C  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) NQb?&.C   
    • 波长 488 nm !vU[V,~  
    R .,w`<<  
    Littrow配置 ?FLjvmE9  
    ',.Xn`c  
    • 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。 @`T6\ 1  
    ;,<s'5icyg  
    • 空气中反射的光栅方程: 87-oR}/r  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 (wTg aV1  
    wL{Qni3A  
    • 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: EV}%D9:  
    {uw]s< 6  
    • 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): )TLDNpH?J  
    ALG +  
    DP?gozm  
    U_:/>8})d  
    系统构建模块-光源和组件 $wBUu   
    7':|f"  
    iaMZ37  
    f}fM%0/5  
    使用参数耦合 ]UNmhF!W>u  
    ! _QU-  
    <|{=O9  
    4|~o<t8  
    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。 ;2U`?"  
    {P*RA'H3G  
    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。 uQ{M<%K  
    5!wa\)wY  
    p}h)WjC  
    rT x]%{  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 XX+4X*(o  
    |'Jz(dv[  
    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。 z 6p.{M  
    (u~@@d"  
    FN G]  
    Z/%>/  
    1阶反射探测器的定位(R1) ]":PO4M$*  
    lLnD%*03  
    R1探测器定位步骤: IF<jq\M  
    Zb@PwH4  
    绕y轴旋转-2θ fi1tF/ `  
    -(Yq$5Zc&  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 %/4ChKf!VR  
    |A"zxNeS"  
    emTqbO  
    DRal{?CH  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 ]c*&5c$  
    ?xIwQd0  
    y<kW2<?  
    orJN#0v4  
    h/5.>[VwDh  
    位置自动配置 PKmr5FB  
    K1jE_]@Z  
    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。 rq>@ 0i  
    ,|D<De\v&  
    L\o-zNY  
    物理光学模拟结果(归一化) g%Eb{~v  
    rxt)l  
    t}+P|$[  
    d7A vx  
    物理光学仿真结果 86oa>#opU  
    ZPRkk?M}.  
    %R."  
    sZ_+6+ :  
    VirtualLab融合技术 EP,lT.u3  
    ;~F&b:CyG  
    |BN^5m qP6  
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