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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 U\[V !1O  
    6?lg 6a/eO  
    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。 (H F,p,h_  
    4"2/"D0  
    Lr^xp,_n  
    t2:c@)  
    建模任务 W wE)XE  
    A)#sh) }Q  
    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。 Po_OQJ:bd  
    b[k 1)R"  
    @r43F$bcqo  
    hK"=~\,  
    光源 jysV%q 3  
    • 基模高斯光束 [0LqZ<\5  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) aC},h   
    • 波长 488 nm n96gDH*  
    ;?!rpj  
    Littrow配置 ob7_dWAG  
    VqrMi *W6  
    • 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。 ^;3rdBprm  
    c 2@@Rd~M  
    • 空气中反射的光栅方程: OW}A48X[+  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 +m.8*^  
    $iPN5@F  
    • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: TxvPfU?  
    Fdw[CYHz  
    • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): FNM"!z  
    >l1Yhxd_0*  
    hn|E<  
    T/;hIX:R  
    系统构建模块-光源和组件 \.a .'l  
    qlJOb}$ I  
    [J`G`s!  
    Zsogx}i-  
    使用参数耦合 Z ~9N  
    N]}+F w\5  
    +I n"OR%  
    2S6EDXc  
    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。 :\J bWj_j  
    ~BZV:Es  
    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。 Bqi2n'^O2  
    /&d`c=nH  
    KL  mB  
    cOZ^huK  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 _0["J:s9  
    j~H`*R=ld#  
    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。 <M?#3&5A  
    ~ p.W*skD  
    "T%'Rp`j|  
    -!>ZATL<B  
    1阶反射探测器的定位(R1) %QgAilj,  
    ^(JHRH~=h  
    R1探测器定位步骤: AdW2o|Uap  
    /7@2Qc2  
    绕y轴旋转-2θ V8$bPVps  
    Qsxkw  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1  Gy6 qLM  
    U<Y'.!  
    9*+0j2uhQ  
    fsc~$^.~\  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 -xu.=n@,  
    51opP8  
    <lmJa#  
    !b->u_  
    P&3/nL$9N  
    位置自动配置 wv.Ul rpx.  
    K}<!{/fi)  
    通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 <o7#?AcPu  
    H\+c'$  
    [F)/mN  
    物理光学模拟结果(归一化) AV 5\W}  
    {&E Z>r-  
    s!/holu  
    o-=d|dWG  
    物理光学仿真结果 vZeYp  
    N 3yB1_   
    EKd3$(^   
    a!y,!EB+Qu  
    VirtualLab融合技术 V"by9p|V`  
    E'^]zW=9  
    wvmg)4,  
    k g,ys4  
     
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