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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 0Zp) DM  
    r#^/qs(~  
    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。 7q<2k_3<  
    =B g  
    @U CGsw  
    &v7$*n27  
    建模任务 Yy6Mkw7X  
    /s"mqBXCG  
    VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 n=#AH;42  
    Bb2;zOGdA  
    HV-c DL  
    ^s/HbCA  
    光源 `9BZ))Pg  
    • 基模高斯光束 -&JUg o=  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) p]/HZS.-b  
    • 波长 488 nm p< i;@H;:  
    cRPW  
    Littrow配置 MaDdiyeC  
    &<}vs`W  
    • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 j^#4!Ue  
    0|kkwZVPn  
    • 空气中反射的光栅方程: e^)+bmh  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 @sUYjB  
    T8( \:v  
    • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: *Y"Kbn 6  
    o$]wd*+  
    • 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): | +osEHC  
    36mp+}R#  
    od=%8z  
    ]v&)mK]n=o  
    系统构建模块-光源和组件 h>AK^fX  
    .?T,>#R  
    yd#SB)&  
    EXDZehLD<]  
    使用参数耦合 npC:SrI%  
    FCL7Tn  
    cPD&xVwq>  
    s8L=:hiSf)  
    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。 0 @]gW  
    Bx9R!u5D  
    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。 _m.u@+g  
    KY5it9e  
    }+/j/es{]  
    0c6b_%Rd  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 8S*3W3HY  
    DFDlp  
    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。 1iNq|~  
    qWz%sT?C3L  
    MIa#\tJj  
    zh8\ _> +  
    1阶反射探测器的定位(R1) \4$V ;C/n,  
    ?8AV-rRX  
    R1探测器定位步骤: t}FwS6u  
    UnTnc6Bo7W  
    绕y轴旋转-2θ u!4i+7}  
    yN-o?[o  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 N_jpCCG~  
    P){b"`f  
    ^j~CYzmt  
    '" MT$MrT  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 R( 2,1f=d  
    vndD#/lXq  
    py \KY R  
    tqo k.h  
    :Vdo.uUa  
    位置自动配置 t UOqF  
    Sq<ds}o'8l  
    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。 |q+3X)Y  
    h"#[{$(  
    {X r|L  
    物理光学模拟结果(归一化) fHFy5j0H  
    2TQyQ%  
    =74yhPAW  
    0c{-$K}  
    物理光学仿真结果 M~h^~:Lk  
    ]2zzY::Sd=  
    dd?ZQ:n  
    `1xJ1 z#  
    VirtualLab融合技术 le7!:4/8  
    6h5DvSO  
    ?aMd#.&  
    V^S` d8?  
     
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