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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: 01-10
    摘要 myX&Z F_9  
    }WFI /W'  
    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。 P!f0&W  
    #N`G2}1J  
    ;E 9o%f:o  
    AA^K /y  
    建模任务 6 ~0kb_td  
    I ]o|mjvs  
    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。 \\:%++}J  
    ,5W u  
    akr2Os  
    mB>0$l y  
    光源 5<*E S[S  
    • 基模高斯光束 wg)Bx#>\L:  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) BZ.l[LMp  
    • 波长 488 nm {~O4*2zg;K  
     \8C<nh  
    Littrow配置 };rp25i  
    LWqKSNE;  
    • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 aE)1LP  
    SPlt=*C#_  
    • 空气中反射的光栅方程: v=G*K11@  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 ``g  
    .yfp-n4H  
    • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成:  /d|:  
    rWJ5C\R  
    • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): sS{Co8EJn  
    9O&gR46.  
    0/DO"pnL@  
    w?u3e+  
    系统构建模块-光源和组件 s'N<  
    REU&8J@k&?  
    ;\A_-a_(#  
    OHAU@*[lM  
    使用参数耦合 C;:=r:bth  
    e?;c9]XO,o  
    zMpvS rc  
    )=gU~UV  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 y7h^_D+Ce  
    L9e<hRZ$  
    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。 /PSXuVtu5  
    -?#iPvk6  
    |)>+& xk  
    36co 'a4,  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 qZ>_{b0f  
    EZiLXQd_  
    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。 ;&|I/MVm  
    cz/ E  
    ML|?H1m>  
    B2$cY;LH  
    1阶反射探测器的定位(R1) .53 M!  
    |;|r[aU  
    R1探测器定位步骤: P4yUm(@  
    g?xXX /Qe  
    绕y轴旋转-2θ S)ipkuj X  
    q,7W,<-  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 1l)j(,Zd*  
    arR<!y7  
    gp$]0~[tO  
    Ppl :_Of  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 Tw$tE:  
    0s//&'*Q  
    ,<P"\W  
    Lbrn8,G\  
    >3b< Fq$  
    位置自动配置 l v:GiA"X  
    @^ta)Ev  
    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。 qF(i1#  
    /,~]1&?}1  
    !!ZGNZ_  
    物理光学模拟结果(归一化) vCt][WX(  
    ex~"M&^  
    sF :pwI5^  
    ~~&Bp_9QXN  
    物理光学仿真结果 D0bpD  
    rIB./,  
    *B@#A4f"  
    d, i4WKp   
    VirtualLab融合技术 _&gO>G,uy  
    @kDY c8 t9  
    .EWjeVq  
    =ePwGm1:c  
     
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