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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: 01-10
    摘要 2qN6{+]  
    $ @^n3ZQ4  
    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。 8(BLS{-"<  
    \ Xuu|]  
    vXyaOZ  
    t.]oLG22r  
    建模任务 =6? 3c\  
    5:O"T  
    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。 + ('jqbV  
    w;X-i.%`  
    cP(/+ /9  
    u{I)C0  
    光源 x5{ zGv.j  
    • 基模高斯光束 YncY_Hu  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) Ua( !:5q?  
    • 波长 488 nm Z,ag5 w`]L  
    7XdLZ4ub  
    Littrow配置 u+S*D\p<`  
    f4uK_{  
    • 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。 ]` 3;8,  
    O"Ar3>   
    • 空气中反射的光栅方程: Q~uj:A]n<  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 514;!Q4K  
    W<kJ%42^j  
    • 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: "Sl";.   
    3q<\ \8Y*  
    • 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): #Jg )HU9  
    6N6d[t"  
    yay{lP}b"  
    j5tA!o  
    系统构建模块-光源和组件 is`le}$^y  
    ~`T3 i  
    7j{SCE;  
    'kPShZS$b  
    使用参数耦合 h@l5MH=|%  
    l9#vr  
    ;Cm%<vW4!  
    6EJ,czt(  
    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。 HJM-;C](  
    |UE&M3S  
    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。 u|APx8?"o  
    p)d'yj  
    )9J&M6LX  
    +.5 /4?  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 :jgwp~l  
    8D)2/$NsY}  
    在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 Id|38   
    p-r}zc9@  
    %6HDLG6@^}  
    h9RG?r1  
    1阶反射探测器的定位(R1) pzHN:9r  
    &.;tdT7  
    R1探测器定位步骤: ,J~kwJ$L  
    O$LvHv!  
    绕y轴旋转-2θ UVA|(:  
    2t*@P"e!  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 0k0 y'1SL  
    R"VmN2  
    Zm^4p{I%o*  
    aB+Ux< -  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 %5NfF65'  
    CFkM}`v0  
    D*I%=);B_  
    X~G!{TT_x6  
    FhHcS>]:.  
    位置自动配置 ![P1Qv p  
    Y FL9Q<  
    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。 f)~urGazS  
    Rku9? zf^  
    Yu>VW\Fb  
    物理光学模拟结果(归一化) &+u) +<&;(  
    udMDE=1~L  
    M`-.0  
    bO^#RVH  
    物理光学仿真结果 %tT&/F  
    !Y8us"   
    MD%_Z/NL  
    p'fU}B1  
    VirtualLab融合技术 : 2Ho  
    %XM wjBM  
    J] ^)vxm3  
    <b~KR8  
     
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