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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 g%Z;rDfi  
    \rpu=*gt  
    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。 T<OLfuV  
    m*'#`vIbb  
    h3:k$`_  
    j_}e%,}  
    建模任务 [L8gG.wy  
    sJ,zB[e8  
    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。 c[5>kQ-nq  
    8S0)_L#S  
    1G\ugLm  
    =Ru i  
    光源 %spR7J\"/  
    • 基模高斯光束 Eb.{M  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) t~Uqsa>n@'  
    • 波长 488 nm htjJ0>&  
    8Vq,J:+  
    Littrow配置 p\(%bO   
    W>"i0p  
    • 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。 ;{>z\6N  
    &t4j px  
    • 空气中反射的光栅方程: vs.q<i-u  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 }p#S;JZRu+  
    DzYno -]A]  
    • 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: "8-]6p3u  
    9 Hm!B )Y  
    • 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): TPkm~>zD.  
    ;a68>5Lm*  
    X1+Wb9P  
    SO}Hc;Q1`  
    系统构建模块-光源和组件 3&}wfK]X  
    q* m%Fv  
    X }^,g  
    0s4%22  
    使用参数耦合 )]/!:I4e  
    D3I;5m`_  
    2lGq6Au:  
    QutQG  
    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。 Jx 'p\*  
    1{DHlyA6g  
    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。 50CU|  
    D[U5SS!)  
    9m<>G3Jr  
    M'*  Y  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 u%&zY97/  
    -PxA~((g5  
    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。 ?p/i}28=y  
    |vzGFfRI  
    $ZE OE8.\  
    L!5%;!>.P  
    1阶反射探测器的定位(R1) lGs fs(  
    }4+S_b  
    R1探测器定位步骤: R,tR{| 8  
    TVKuvKH8U  
    绕y轴旋转-2θ +f|u5c  
    5?QR  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1  37{mhU  
    3EAu#c@q"  
    #S QFI;zj  
    !k&<  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 M,6m*  
    P E.^!j  
    BjJ+~R  
    rlW  
    pi+m`O   
    位置自动配置 pnDD9u-4;  
    5&6S["lt  
    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。 2T iUo(MK  
    \U,.!'+  
    YwEXTy>0  
    物理光学模拟结果(归一化) <0pBu7a  
    l9#vr  
    m ?LOd9  
    6f0 WN  
    物理光学仿真结果 _aq3G9C_  
    :rwF5  
    p ^T0(\1  
    Hb IRE  
    VirtualLab融合技术 7+=fD|Cl  
    )9J&M6LX  
    i9uJ%nd:  
    +ImPNwrY  
     
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