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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 iNZ'qMH22  
    f#pT6  
    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。 UR ck#5  
    r*C:)z .}  
    E j@M\  
    w6y?D<  
    建模任务 5YUn{qtD  
    7uFM)b@.P  
    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。 2mP| hp?  
    -@b&qi7&S  
    e,>L&9] ZI  
    l7Y^C1hM  
    光源 ^2[0cne  
    • 基模高斯光束 XtRfzqg?K  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) j_-$xz5-  
    • 波长 488 nm yL^1s\<ddW  
     wa6DJ  
    Littrow配置 EB)j&y_  
    -N(y+~wN  
    • 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。 , d ?4"8_  
    `W e M  
    • 空气中反射的光栅方程: F'lG=c3N  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 oJVpNE[3]  
    ,miU'<8tQ|  
    • 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: d i`}Y&  
    PQ.xmg2  
    • 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): >^ 0JlL`XG  
    4NUCLr7Y  
    TKvUBy  
    |jJC~/WR  
    系统构建模块-光源和组件 r.** z j  
    }P#%aE&-  
    VV)PSodb  
    L.$9ernVY  
    使用参数耦合 {g@Wd2-J}  
    8Y3c,p/gS>  
    =H.l/'/Z  
    @riCR<fF  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 hi"[R@UG  
    m=Y9sB  
    在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 X ~%I(?OX  
    m>k j@^SQ  
    IhwJYPLF  
    E D*=8 s2  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 N{46DS  
    ZZ A!Y9ia2  
    在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 t }7hD  
    ^LaI{UDw%h  
    'Sppm;?  
    I: U/%cr,  
    1阶反射探测器的定位(R1) HAEgR  
    #`RY KQwB  
    R1探测器定位步骤: 8jd<|nYnfc  
    B~^MhX +j  
    绕y轴旋转-2θ gZuk(  
    VQU[5C  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 g4<%t,(88E  
    bI TOA  
    {/uBZ(   
    X5U_|XK6Y  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 0{F"b'h  
    e &^BPzg  
    }X$vriW  
    fO[X<|9  
    3H%R`ha  
    位置自动配置 lyI rO"o  
    2hEB?ZAQZ  
    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。 R?qVFMQ  
    o+;=C@,'  
    D%(9ot{!e  
    物理光学模拟结果(归一化) D@uw[;Xb5  
    E:V&:9aQ@  
    ZLyJ  
    N#@xo)-H  
    物理光学仿真结果 \3n{%\_  
    Kv:UQdnU[  
    %}%D8-d}G  
    33J}AK^FE  
    VirtualLab融合技术 Fe.Y4\xz  
    >C+0LF`U  
    1)/B V{n  
    F+*>q  
     
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