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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 ^liW*F"UY  
    7D 3-/_v  
    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。 DNqC*IvuzM  
    %WmTG }L)  
    p_JWklg^  
    H;tE=  
    建模任务 BjTgZ98J  
    ^Ojg}'.Ygv  
    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。 6<5:m:KE  
    (64es)B}"  
    6 A#xFPYY{  
    JqYa~6 C  
    光源 |:2B)X  
    • 基模高斯光束 i!RYrae  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) 9OY ao  
    • 波长 488 nm x7i<dg&  
    eq&QWxiD*  
    Littrow配置 K@Q%NK,  
    cQBc6eAi  
    • 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。 yUxz,36wZ  
    ouFKqRs;  
    • 空气中反射的光栅方程: j]R[;8g  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 <X& fs*x&  
    2@ZRz%(Oa&  
    • 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: k:@N6K/$P^  
    6zNWDUf  
    • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): O?A%  
    E GZiWBr  
    gLZJQubz 6  
    vo&h6'i>7  
    系统构建模块-光源和组件 15' fU!  
    ,Sy& ?t}`  
    e0Gs|c+6  
    !su773vo  
    使用参数耦合 OZ"76|H1`  
    yA_ly <  
    m9&%A0  
    jWh)bsqI!  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 Zp<#( OIu  
    X*5N&AJ  
    在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 f4+wP/n&  
    W_3BL]^=  
    ?gvu E1  
    _RZ"WA^[  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 !u  .n  
    y>gw@+  
    在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 }?c%L8\  
    '}bmDb*  
    T*8K.yw2  
    e#3RT8u#  
    1阶反射探测器的定位(R1) v.u 5%  
    hH%fWB2(  
    R1探测器定位步骤: +qT+iHa|n  
    |Sua4~yL(  
    绕y轴旋转-2θ 8_S| 8RW(  
    ^}wF^ _  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 mh SknyqT  
    KMQPA>w#  
    T-/3 A%v  
    u!F\`Gfm_  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 bz~aj}"`  
    lB_X mI1t  
    pQC|_T#u  
    v '^}zO  
    8IBr#+0  
    位置自动配置 I'p+9H$  
    (pd~ 2!;C  
    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。 19!;0fe=  
    .c__T {<)[  
    ?cKTeGrS  
    物理光学模拟结果(归一化) 7-~)/7L  
    :)tsz;  
    3Lq9pdM>2@  
    >lzXyT6x8  
    物理光学仿真结果 ?.lo[X<,*  
    U0{)goN.  
    nLv~)IQ}:  
    u=vBjaN2_w  
    VirtualLab融合技术 #e,TS`"eD  
    (~E-=+R[$&  
    GU/-L<g  
    oayu*a.  
     
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