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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 BgB0   
    "-G7eGQ  
    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。 a\B?J  
    `nc=@" 1  
    /L2.7`5  
    5CH8;sMK  
    建模任务 }b{7+ + Ah  
    p`!<yq2_  
    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 >^Aai  
    U0N6\+  
    q!Z{qt*`um  
    Mi}k>5VT  
    光源 f>Tn#OW  
    • 基模高斯光束 uNqN &7g  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) ,WAJ& '^  
    • 波长 488 nm /NuO>kQa  
    5)->.*G*  
    Littrow配置 EQ"+G[j~x  
    R[QBFL<  
    • 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。 =t|,6Vp  
    P#rS.CIh  
    • 空气中反射的光栅方程: vJX0c\e  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 uOh  
    o,$K=#Iv  
    • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: )t2eg1a:  
    Ac}5,  
    • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): BJp~/H`vd  
    ajf(Ii\/  
    DJ1!Xuu  
    Su+[Q6oC@  
    系统构建模块-光源和组件 /38XaKc{6  
    QQ %W3D @  
    Yq{R*HO  
    }z2[w@M  
    使用参数耦合 Q4g69IE  
    u!t<2`:h  
    CWb*bw0  
    KvO5-g  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 J M;WCV%NM  
    d9l2mJzW  
    在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 \9}DAM_  
    [&lH[:Y#  
    "}S6a?]V  
    &&zsUAkS  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 j&q%@%Gm  
    RQ8;_)%  
    在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 E+$D$a  
    ~CHVU3  
    0u +_D8G  
    m@",Zr `f=  
    1阶反射探测器的定位(R1) {9cjitl  
    w=5<mw  
    R1探测器定位步骤: P]2V~I/X  
    5!Ovd O}g  
    绕y轴旋转-2θ %{? 9#))  
    Tz&h[+6`  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 '*<I<? z;  
    }-T,cA_H|  
    l]~IZTC  
    Ue!yK  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 3KtJT&RuL  
    -Q|]C{r  
    s? 2ikJq  
    .X:,]of  
    3`Xzp  
    位置自动配置 v^Rw9*w{  
    +fQJ#?N2n  
    通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 wEQZ9?\  
    thE9fr/  
    eYevj[c;  
    物理光学模拟结果(归一化) %8xKBL]J  
    KxWm63"  
    1Vs>G  
    F 1l8jB\  
    物理光学仿真结果 s@ 6Jz\<E  
    @gw8r[  
    20I/En  
    pnXwE-c_  
    VirtualLab融合技术 jsP+,brO  
    ')Y1c O  
    ]<S{3F=  
    #$}A$sm  
     
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