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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 ;1MRBk,  
    `zP{E T_Y  
    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。 j*fs [4  
    2mt S\bAF  
    RG8Ek"D@  
    sy(8-zbI  
    建模任务 1w$X;q"  
    -}G>{5.A  
    VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 - %'ys  
    #wS/QrRE  
    g;eoH  
    R^f-j-$o]  
    光源 tj1M1s|a  
    • 基模高斯光束 gLzQM3{X9  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) N]dsGvX  
    • 波长 488 nm t,IQ|B&0  
    '2:HBJ  
    Littrow配置 K9=f`JI9  
    2'-!9!C  
    • 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。 5<77o|  
    sMDHg  
    • 空气中反射的光栅方程: *1b1phh0/  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 iebnQf  
    ]b&O#D9  
    • 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: o/\f+iz7  
    cKe{ ]a  
    • 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): gw_]Y^U  
    =8W'4MC  
    W&s@2y?rF  
    !WgVk7aP`  
    系统构建模块-光源和组件 +'ADN!(B_  
    x*a^msY%  
    \sc's7  
    *R_mvJlT  
    使用参数耦合 5`A^"}0  
    @w @SOzS)  
    "yG*Kh7ur  
    zcCGR Ee=  
    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。 -P>up)p  
    v[!ZRwk4w3  
    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。 \ ~uY);  
    h/xV;oj  
    H^J waF  
    %"=qdBuk  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 :&\^r=D  
    R.)w l  
    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。 .3:s4=(f  
    )2g-{cYv  
    3c[< #] 8S  
    D]*<J"/]d  
    1阶反射探测器的定位(R1) <:!;79T\  
    )^[PW&=W|x  
    R1探测器定位步骤: >>R,P Ow-  
    Wo, "$Z6B  
    绕y轴旋转-2θ N*6lyFcg  
    ^w+)A;?W  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 yd~}CF  
    NKRI|'Y,  
    vfpK|=[7o  
    g>;u} +lO  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 Q'R*a(pm  
    ~ "stI   
    i+4!nf{K  
    8%#pv}  
    g$9EI\a  
    位置自动配置 c]>LL(R-7)  
    XyrQJ}WR|  
    通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 m={TBV,L  
    Cs?[   
    'l&bg8K9  
    物理光学模拟结果(归一化) u3])_oj=  
    jPA^SxM  
    1b`WzoJgH  
    C)qy=lx%  
    物理光学仿真结果 =, G^GMi'  
    "c*&~GSE4  
    _h0hl]rf  
    F,/yK-9  
    VirtualLab融合技术 T[+~-D @  
    9ELRn@5.  
    -H9WwFk  
    ]m@p? A$  
     
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