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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 S'T&`"Mr  
    Ut4cli&cC  
    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。 xI?%.Z;*+  
    4Z>KrFO  
    ju#/ {V;D  
    ~oO>6  
    建模任务 8Z{&b,Y4L  
    c6gRXp'ID  
    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。 K!^x+B|  
    "PH}\Dl=  
    bmN'{09@  
    $/</J]2`;  
    光源 ;w ";s$  
    • 基模高斯光束 [#$:X+lw  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) F9(*MP|  
    • 波长 488 nm W0%cJ8~  
    $ )q?z.U  
    Littrow配置 d*80eB9P  
    dH"wYMNL  
    • 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。 mX))*e4k  
    _bB:1l?V  
    • 空气中反射的光栅方程: qP? V{N  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 q_PxmPE@3v  
    \fG?j@Qx  
    • 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: ${\iHg[vZ  
    :tclYX  
    • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): @-y.Y}k#$~  
    KSsv~!3Yf  
    4DaLt&1  
    >jxo,xz  
    系统构建模块-光源和组件 `j+aAxJ=\  
    hh\}WaY  
    %5<uQc9  
    nojJGeW%  
    使用参数耦合 -0[?6.(s"  
    I6?n>  
    C-Y~T;53  
    e7X#C)  
    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。 Zd$a}~4~  
     A.nU8   
    在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 zzlV((8 ~  
    fLM5L_S}Y  
    # +OEO  
    ~)Z{ Yj9)S  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 <1i:Z*l.  
    tQz=_;jy  
    在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 3ZRi@=kWz  
     l* C>  
    0X6|pC~  
    D; xRgHn  
    1阶反射探测器的定位(R1) WE;QEA/  
    =[]V$<G'w{  
    R1探测器定位步骤: G Y??q8  
    .W4P/P w'  
    绕y轴旋转-2θ !EO*xxQ  
    ?U+^ctwv7  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 FvX<(8'#a  
    &/XRiK1"0  
    >TZ 'V,  
    i=Nq`BoQf  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 (I(?oCQ  
    @ol}~&"  
    _:(RkS!x  
    @)[Q6w`x  
    }J=>nL'B  
    位置自动配置 xi5G?r  
    Udj!y$?  
    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。 gumT"x .^  
    4yOYw*X  
    k@[\ C`P  
    物理光学模拟结果(归一化) Tp vq5Cz  
    qUNK Dt  
    S5o\joc  
    pxf(C<y6_  
    物理光学仿真结果 `^3N|76Y  
    r 7 dwj  
    9]u=b\fzZ  
    =K#5I<x  
    VirtualLab融合技术 n1yIQ8F  
    {owXyQ2mK  
    An0Dq jR  
    rV6&:\  
     
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