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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 kQ#eWk J,  
    I }/Oi]jA6  
    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。 4iLU "~  
    M)J*Df0@  
    nUd\4;J#  
    sd[QtK^  
    建模任务 wFJK!9KA8  
    yX-xVvlv@  
    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。 jO,<7FPs5  
    '!2t9B8XX  
    c"YK+2  
    eYcx+BJ  
    光源 (t]>=p%4g  
    • 基模高斯光束 *SY4lqN  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) 'u3+k.  
    • 波长 488 nm 9#(QS+q~  
    ~d8>#v=Q`  
    Littrow配置 o 4b{>x  
    RE.@ +A  
    • 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。 S!q}Pn  
    ZWa#}VS}-n  
    • 空气中反射的光栅方程: WsV3>=@f  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 ]T51;j'48  
    O2,g]t~C  
    • 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: <!N;(nZ9}O  
    gr?pvf!I  
    • 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): 2wBU@T1  
    7[H`;l  
    /K!,^Xn  
    H n!vTB  
    系统构建模块-光源和组件 d*>k ]X@G  
    2`I;f/S d  
    +lT]s#Fif  
    ^d9raYE`'  
    使用参数耦合 S <_pGz$V  
    1Q J$yr  
    B<XPu=|  
    3rY /6{  
    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。 2A%T!9J3  
    5 WppV3;  
    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。 ]R{"=H'  
    Rdg0WT*;j  
    H ZLOn  
    D&r8V;G[[  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 ~|9LWp_  
    zsXH{atY  
    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。 m[{&xF|_  
    9,5II0N L  
    93Gur(j^  
    Qiw eM?-  
    1阶反射探测器的定位(R1) ijqdZ+  
    ^R7zLHU;  
    R1探测器定位步骤: I=%sDn  
    (bt]GAxb1  
    绕y轴旋转-2θ )Zf}V0!?+  
    tMZ(s  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 =(X'c.%i  
    IVzA>Vd  
    jN} 7Bb X  
    87(^P3;@  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 un^IQMIh  
    -fx88  
    (MoTG^MrBY  
    WJU NJN  
    ]A]E)*  
    位置自动配置 V&oT':%q  
    IaTq4rt  
    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。 *@arn Eu  
    =P;;&j3Z  
    f5GR#3-h(  
    物理光学模拟结果(归一化) z{3%Hq  
    pd>a6 lI`  
    :_\!t45  
    q&$0i   
    物理光学仿真结果 KHus/M&0  
    01c/;B  
    D^s0EW-E  
    D'[P,v;Q  
    VirtualLab融合技术 } o"_#\6  
    Z^`=!n-V  
    _d0-%B 9m  
    ?3TK7]1V:  
     
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