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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 :sLg$OF  
    OT=1doDp  
    Littrow结构是单色器、光谱仪和谐振器中一种非常常用的定向闪耀光栅的方法,其目的是在衍射角等于入射角的情况下获得最高效率。显然,这种类型的系统对不同元件的位置非常敏感,此外,这些最佳位置十分依赖波长和光栅的周期。我们在这里提供了一个根据Littrow配置的光学装置,而且,通过一些编程,即使在波长或光栅周期的变化下,也能保持这些最佳位置。 Jg{K!P|i  
    q@XJ,e1A  
    ^-mWk?>  
    LikCIO  
    建模任务 ?1 Vx)j>|  
    :V#xrH8R  
    VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 3vAP&i'I  
    5!$sQ@#}D  
    )\2KDXc  
     F0zaA  
    光源 HrFbUK@@  
    • 基模高斯光束 z[R dM#L  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) n@"<NKzh  
    • 波长 488 nm ;V?(j 3b[  
    COw!a\Jl  
    Littrow配置 }aXSMxCd  
    4MW oGV9  
    • 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。 p}/D{|xO  
    @W @,8e]c  
    • 空气中反射的光栅方程: -a~n_Z>_  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 n&|N=zh  
    4!xRA''  
    • 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: fZsw+PSy  
    kjdIk9 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): O:T 49:R}r  
    F:jtzy"  
    c'Ibgfx%m  
    fi~@J`  
    系统构建模块-光源和组件 V:P]Ved  
    ?Ov~\[) F  
    "zTy_0[;  
    hy%5LV<(  
    使用参数耦合 N `fFYO  
    v.TgB)  
    QXL .4r%  
    P0hr=/h4  
    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。 n4 N6]W\5  
    ]>k8v6*=  
    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。 ?@FqlWz,  
    Lr6C@pI  
    @.}Y'`9L  
    8)pL0bg  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 S<'_{uz  
    #=ij</  
    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。 B^GMncZO  
    a$^)~2U{  
    cT/mi": 8{  
    gE=9K @  
    1阶反射探测器的定位(R1) 1|H4]!7kE  
    u#^l9/tl  
    R1探测器定位步骤: >JY\h1+ H  
    Y= =5\;-  
    绕y轴旋转-2θ 9h)8Mq+M  
    Ki Kw,@  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 .Z"`:4O   
    c9CFGo?)N  
    CRNi*u  
    _G.!^+)kEm  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 NW3qs`$-(  
    um_J%v6ER  
    !hS)W7!ik  
    0a<h,s0"2  
    59W~bWHCP  
    位置自动配置 +s;Vfc$b]H  
    &V+KM"Ow  
    通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 9Hb|$/FD  
    {^uiu^RAc  
    /'_<~A  
    物理光学模拟结果(归一化) I\c7V~^hnG  
    kZrc^  
    "_dg$j`Y&&  
    t?Q bi)T=z  
    物理光学仿真结果 ~!g2+^G7+P  
    f/IQ2yT-:D  
    UHU ,zgM  
    N'aq4okoL  
    VirtualLab融合技术 .7LQ l ?  
    c|aX4=Z  
    %, iAn gF'  
    y&O?`"Uv/M  
     
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