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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 gg(k7e  
    cafsMgrA  
    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。 =+4 _j  
    wsI5F&R,  
    Fn> <q:  
    zu C5@jy.x  
    建模任务 L:i+}F;M)s  
    sNf +lga0  
    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。 EU9[F b]  
    Tw UsVM(~  
    CdNih8uG  
    *V-ds8AQ  
    光源 `yx56  
    • 基模高斯光束 j6}$+!E  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) Pfk{=y  
    • 波长 488 nm 'xk1o,;  
    ",QPb3  
    Littrow配置 a-:pJE.'p  
    +NT:<(;|i5  
    • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。  VmYBa(  
    POY=zUQ'/  
    • 空气中反射的光栅方程: T1bFxim#b  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 I^@.Aw t  
    ~Zu}M>-^c,  
    • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: FTbtAlqh<  
    0NrTJ R`  
    • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): fSr`>UpxC  
    xh`Du|jvm  
    t%:G|n Sz  
     -?Ejbko  
    系统构建模块-光源和组件 5c)<'EP  
    7G2vYKC'  
    [*t U}9  
    mgxz1d  
    使用参数耦合 \wFhTJY  
    [m %W:Ez  
    ,;c{9H  
    (c<f<D|  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 T*8_FR<  
    &62` Wr0C  
    在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 [C2kK *JZ  
    v23TL  
    dw3'T4TC?  
    "`[$&:~  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 -h=c=P  
    jXtLo,km  
    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。 (%.</|u  
    ti+pUlVrM  
    ~ J%m  
    6S)$3Is  
    1阶反射探测器的定位(R1) x)d2G 6x  
    XQ4dohGCP  
    R1探测器定位步骤: (5>{?dR)|  
    5vYsA1Z  
    绕y轴旋转-2θ 9Y\F53p&j  
    ??q!jm-m  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 `9:v*KuM#R  
    Z5yt]-WN&  
    [l`^fnKt  
    jzT;,4poy  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 BSjbnnW}"  
    )\(lg*?:  
    [9w, WJL  
    $+iu\MuX  
    ~ >4@;  
    位置自动配置 V2lp7"  
    9&&kgKKGQ  
    通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 tnA_!$Y a  
    9t.fij  
    ^Kb9@lz/  
    物理光学模拟结果(归一化) {V{0^T-  
    x_]",2 W'  
    .QNjeMu.  
    SIj6.RK  
    物理光学仿真结果 F fZ{%E  
    wVlSjk  
    PXOq#  
    q#l.A?rK\  
    VirtualLab融合技术 k\Yu5)  
    \,$r,6-g  
    Mr#oT?  
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