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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 Z)E[Bv=  
    +Hx$ABH  
    Littrow结构是单色器、光谱仪和谐振器中一种非常常用的定向闪耀光栅的方法,其目的是在衍射角等于入射角的情况下获得最高效率。显然,这种类型的系统对不同元件的位置非常敏感,此外,这些最佳位置十分依赖波长和光栅的周期。我们在这里提供了一个根据Littrow配置的光学装置,而且,通过一些编程,即使在波长或光栅周期的变化下,也能保持这些最佳位置。 [ySO  
    gP=(2EVE  
    <=WSX{_D  
    eytd@-7uX  
    建模任务 N-* ^V^V  
    Cv7FVl-I  
    VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 _  dFZR  
    W*A-CkrO  
    Q/[|/uNw?  
    HPl'u'.Hg  
    光源 FPj j1U`C  
    • 基模高斯光束 !Ld0c4  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) cHN eiOF  
    • 波长 488 nm E}eu]2=nU}  
    q{D_p[q  
    Littrow配置 3^p<Wx  
    dH4wyd`  
    • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 9MfBsp}c  
    ygt7;};!  
    • 空气中反射的光栅方程: AITV+=sN  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 CBaU$`5  
     N7%iz+  
    • 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: 5 :O7cBr  
     L~F"  
    • 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): Fkgnc{NI  
    !OwRx5  
    5 9$B z'LY  
    r9!jIkILz  
    系统构建模块-光源和组件 ]Tmx;[D  
    WjfUbKg0  
    OcR6\t'  
    i4 BCm/h  
    使用参数耦合 bb<qnB  
    &YMz3ugI  
    DRS68^  
    a<AT;Tc  
    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。 s^5KFK1  
    R7~H}>uaF  
    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。 }bj dK  
    &Xr@nt0H  
    w74 )kIi  
    -]8cw#y 0A  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 &?~OV:r9  
    l| 1O9I0Gd  
    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。 z [xi  
    QwaCaYoh  
    tqI]S X  
    X\X* -.]{  
    1阶反射探测器的定位(R1) S $wx>715  
    5sbMp;ZM  
    R1探测器定位步骤: l2>ka~  
    B8Ob~?  
    绕y轴旋转-2θ ]Z/<H P$#  
    Mm7l!  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 C$MaJHkiF  
    B>kx$_~  
    eWjLP{W  
    wNsAVUjLe  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 CiE  
    Jw%0t'0Zi  
    \@yx;}bdI  
    FD?!bI4  
    EdQ:8h  
    位置自动配置 S}=d74(/n  
    G8}w|'0m  
    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。 b"U{@  
    _g+^jR4  
    )vH6N_  
    物理光学模拟结果(归一化) , sEu[m  
    5<o8prt B  
    aAHx^X^  
    .~#<>  
    物理光学仿真结果 /jJi`'{U  
    4k9O6  
    5GD6%{\O  
    }?f%cRT$  
    VirtualLab融合技术 F+.:Ry FS  
    [%U(l<  
    c_#\'yeW  
    0@w8,x  
     
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