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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: 2025-01-10
    摘要 #bgW{&_ y  
    [TvH7ott'1  
    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。 lG,/tMy  
    'CsD[<  
    DesvnV'{`  
    [R-4e; SRh  
    建模任务 F@4XORO;  
    ?#ue:O1  
    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。 u}hQF $a"  
    =XsdR?C  
    Lc(D2=%  
    0{g@j{Lbz  
    光源 od!"?F  
    • 基模高斯光束 1C(6.7l  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) 5*~Mv<#  
    • 波长 488 nm &-W5 T?Sl  
    T1m'+^?"  
    Littrow配置 4thLK8/c5g  
    o-2FGM`*VB  
    • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 gBz$RfyF  
    jC> l<d_  
    • 空气中反射的光栅方程: xiuAW  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 Y ::\;s  
    @=q,,t$r  
    • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: lob{{AB,!  
    DG}YQr.L  
    • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): cy8+@77  
    #<|5<U  
    [vb>5EhL!  
    68?oV)fE  
    系统构建模块-光源和组件 PI~LbDE  
    7q?u`3l  
    GCCmUR9d  
    tyFhp:ZB  
    使用参数耦合 |4//%Ll/  
    'jWd7w~(  
    jXq~ x"(  
    }7YDe'5V  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 e_s9E{(  
    |E$Jt-'  
    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。 6T{Zee  
    +N1oOcPC>C  
    4} uX[~e&  
    f)hs>F  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 {Buoo~  
     ^! /7  
    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。 MVHj?  
    |g]TWKc*  
    }LQ*vD-Jj  
    4q o4g+  
    1阶反射探测器的定位(R1) B$qmXA)ze  
    Q#P=t83  
    R1探测器定位步骤: %\PnsnJ9Q  
    rhY>aj  
    绕y轴旋转-2θ Gb+cT  
    e&Z}struE  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 yyZH1A  
    xExy?5H7  
    Q# xeu  
    Kd^{~Wlz&z  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1  b<v\  
    a6=mE?JTB  
    Rro|P_  
    FrD.{(/~  
    X.<_TBos|  
    位置自动配置 yA_;\\  
    e"(l  
    通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 |qbCmsY5/  
    HH+R47%*  
    = aSHb[hO  
    物理光学模拟结果(归一化) ]$(::'pmK  
    @!6eRp>Z  
    {H s" "/sb  
    _.0c~\VA  
    物理光学仿真结果 d{+ H|$L`  
    wm0vqY+N$  
    @-~YQ@08`  
    U I|L;5  
    VirtualLab融合技术 }CZ,WJz=  
    EB jiSQw  
    Nw $io8:d  
    c.jq?Q k  
     
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