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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 |Sy}d[VKsZ  
    gogl[gHO  
    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。 KI^q 5D ?  
    ZC>`ca  
    .oW~:mY  
    ~M|NzK_9  
    建模任务 `XFX`1  
    iGpK\oH  
    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。 j58Dki->.  
    Y,p2eAss  
    `"-`D!U?$  
    j@!BOL~?  
    光源 !M#?kKj  
    • 基模高斯光束 |sDG>Zq?  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) vgd}09y  
    • 波长 488 nm bs4fyb  
    5+#?7J1  
    Littrow配置 g%KGF)+H  
    q| de*~@-P  
    • 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。 |>m# m*{S  
    BHiw!S<  
    • 空气中反射的光栅方程: 6jQ&dN{=qB  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 Y:#kel<  
    MC[ `<W)u  
    • 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: y"%iD`{  
    !rN#PF>  
    • 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): ` :B  
    w7.?zb!N  
    C>\h?<s  
    ;8 /+wBnm  
    系统构建模块-光源和组件 K%.YNVHHC  
    -X6\[I:+A  
    E: LQ!  
    ;NN(CKZ9A  
    使用参数耦合 T5X'D(\|  
    0|*UeM  
    HCn ]#  
    Z1qATX Xf  
    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。 Sj=69>m]5  
    av| 6r#  
    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。 V"D<)VVA  
    n+A'XBHk  
    N";dG 3  
    Wtzj;GJj  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 LbmB([p  
    A(!ZZ9 Wc  
    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。 8 MACbLY  
    %RK\Hz2q3  
    GhfUCW%  
    Bb2r95h}^  
    1阶反射探测器的定位(R1) !xx> lX5  
    6{,K7FL  
    R1探测器定位步骤: JCU3\39}  
    e*'|iuDrY  
    绕y轴旋转-2θ J=Y( *D7Q  
    fuIv,lDA  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 e8ig[:B>+  
    ZE3ysLk m  
    "a%ASy>?g  
    6XxG1]84  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 Kr}M>hF+|  
    +8@`lDnr  
    7AFS)_w  
    %?9r(&  
    |?t8M9[Z  
    位置自动配置 K {1ZaEH  
    & 4Iqm(  
    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。 1p "EE~ v  
    2ZzD^:V[}  
    ?M{ 6U[?  
    物理光学模拟结果(归一化) 6/WK((Fd  
    Pk?%PB ?Z  
    SYW= L  
    $rQFM[  
    物理光学仿真结果 1&dsQ, VDl  
    8UY=}R2C  
    UEYM;$_@4o  
    {uQ)p=  
    VirtualLab融合技术 _2Xu1q.6~5  
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    Wj{Rp{}3  
    He_(JXTP  
     
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