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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 h$#PboLd  
    :NL[NbQYt  
    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。 XmP,3KG2{S  
    ^u2x26].  
    9^&B.6!6  
    g~2=he\C  
    建模任务 oE_*hp+  
    lcM  
    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。 QnJLTBv  
    /#z"c]#  
    X f{9rZ+  
    _kc}:  
    光源 xSqr=^  
    • 基模高斯光束  9I:3  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) )%b 5uZ  
    • 波长 488 nm H& $M/`  
    H|$ *HQm  
    Littrow配置 #Cx#U"~G`  
    jZQ{ XMF  
    • 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。 If]rg+|U  
    (Y*9 [hm  
    • 空气中反射的光栅方程: Qp7F3,/#  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 E`.:V<KW/  
    3<l}gB'S[  
    • 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: x:Q$1&3N  
    6b%IPbb  
    • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角):  7|yEf  
    (J?_~(,`"  
    &'`ki0Xh;  
    g<ov` bF  
    系统构建模块-光源和组件 z7z9lDS  
    5i}g$yjZ<  
    #?`S+YN!q)  
    u9(42jj[$U  
    使用参数耦合 *7=`]w5k1  
    N`{ 6<Z0  
    bPif"dhHe  
    /MMnW$)  
    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。 ?p/}eRgi  
    tqCwbi  
    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。 Pe-rwM  
    cq5^7.  
    W]Nc6B*gI  
    ;" D~F  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 7SN61)[m  
    E^gN]Z"O  
    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。 *2}f $8  
    +J~%z*A  
    >$yA ,N  
    :xTm- L  
    1阶反射探测器的定位(R1) Q/]o'_[vW  
    k7{|\w%  
    R1探测器定位步骤: a@Zolz_Z  
    x4MTE?hT  
    绕y轴旋转-2θ K<r5jb  
    2#00<t\  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 z,hBtq:-$  
    Qg]A^{.1  
    -E3cS  
    uix/O*^  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 {-Mjs BR  
    >)u{%@Rcy{  
    LE)$_i8gX  
    C@[U:\  
    fP6.  
    位置自动配置 H:9G/Nev  
    \{!,a  
    通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 z;?j+ZsdH  
    Ycx}FYTY  
    eE=2~ ylU  
    物理光学模拟结果(归一化) Rry] 6(  
    `iN\@)E  
    9[W >`JKo  
    l]#=I7 6  
    物理光学仿真结果 s[dIWYs#  
    H'7s`^- >I  
    +]z Rn  
    m2YsE  j7  
    VirtualLab融合技术 '\+"3!$  
    fL d2{jI,  
    H3`.Y$z  
    Yh;(puhyA  
     
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