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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 pv%UsbY  
    +o)o4l%3  
    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。 F3/aq+<P[  
    R[>fT}Lo  
    ks=j v:  
    O:'UsI1Y  
    建模任务 !%n3_tZC  
    h%MjVuLn  
    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。 [@MV[$W5  
    hR" j[  
    #)`N  
    )F;`07  
    光源 d0YN :lJc  
    • 基模高斯光束 H)S&sx#q]  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) E/@w6uIK[  
    • 波长 488 nm LU5e!bP  
    NDLk+n  
    Littrow配置 ,a&N1G.  
    4bD^Kc 4\  
    • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 Uu xbN-u  
    uxF88$=!t  
    • 空气中反射的光栅方程: SBo>\<@  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 D4%5T>^LW[  
    wS"[m>.{v  
    • 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: 5tI4m#y2  
    qQC<oR  
    • 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): 1ipfv-hb6  
    P]A>"-k  
    / *J}7  
    i8A{DMc,U  
    系统构建模块-光源和组件 nsWenf  
    kW>Q9Nc=V  
    ~[bS+ ]d!  
    =pQA!u]QE  
    使用参数耦合 NBzyP)2)  
    1SoKnfz{6  
    [|PVq#(  
    37'@,*m`  
    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。 ZzET8?8  
    ?r"][<  
    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。 WoGK05w  
    =~Oi:+L  
    y\L$8BSL  
    +#~=QT9  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 |r*btyOJk  
    \ZiZ X$  
    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。 Q*|O9vu'D  
    :Z|lGH =  
    }Th":sin},  
    Zp~2WJQ  
    1阶反射探测器的定位(R1) tpw0j CVu  
    5zXw0_  
    R1探测器定位步骤: kgfOH.P  
    csZIBi  
    绕y轴旋转-2θ MJ^NRT0?b  
    , |SO'dG  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 ZC+F*:$  
    oK1"8k|Z  
    -'& 4No  
    ;!U`GN,tH  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 HPVW2Y0_N  
    p] kpDx[9  
    &Npv~Iy  
    It,m %5 Py  
    -N`j` zb|  
    位置自动配置 BEM_y:#  
    sXm8KV  
    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。 (,$ H!qKy  
    D )z'FOaI  
    J5Rr7=:*S  
    物理光学模拟结果(归一化) NQefrof  
    [OJ@{{U%  
    ^)=c74;;  
    \z!*)v/{-  
    物理光学仿真结果 A[L+w9  
    %jEdgD%xV  
    S^|Uzc  
    F. X{(8  
    VirtualLab融合技术 O)C y4[  
    a x1  
    Di{T3~fqU  
    \.p{~ Hv  
     
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