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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 7|$:=4  
    5 ft`zf  
    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。 uj R_"r|l  
    S~;4*7+?:  
    B"TAjB& *  
    $Bs {u=+w  
    建模任务 di6QVRj1  
    N343qU  
    VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 ,y 2$cO_>  
    i]6`LqlO  
    P3)Nl^/  
    iS WU'K  
    光源 #><.oreXq  
    • 基模高斯光束 {f2S/$q  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) clL2k8VS  
    • 波长 488 nm i+S) K  
    Y&d00  
    Littrow配置 jv%kOovj  
    -EkWs/'h  
    • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 <SgM@0m  
    ktFhc3);!  
    • 空气中反射的光栅方程: #Ssx!+q?  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 T|7}EAR=b  
    %_RQx2  
    • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: M<.d8?p )  
    \{Z; :,S  
    • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): %)|9E>fP]N  
    4E]l{"k<  
    =|3ek  
    TDFkxB>  
    系统构建模块-光源和组件 toya fHf  
    kb{]>3Y"  
    7VqM$I  
    im9G,e  
    使用参数耦合 q)S^P>  
    s:/8[(A  
    z(_Ss@ $  
    Bm.:^:&k  
    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。 % NA9{<I  
    P"y`A}Bx  
    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。 aqRhh=iS  
    KxYwJ  
    )vjh~ybZ  
    <lw` 3aa(  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 XQ9O$ ~q  
    Z&1T  
    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。 8\^}~s$$A  
    [S HXJ4P*  
    }=gx#  
    s+,OxRVw(  
    1阶反射探测器的定位(R1) OGde00  
    s>;v!^N?u  
    R1探测器定位步骤: z3&]%Q&  
    ` k[-M2[  
    绕y轴旋转-2θ 8+a4>8[M  
    AsAT_yv#  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 )6,de2Pb  
    xO^:_8=&:  
    PP;}e  
    /^X/8  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 +$C 4\$t  
    6x h:/j3  
    kbTm^y"  
    -fwoTGlX  
    96 q_ K84K  
    位置自动配置 {1V($aBl  
    QMa;Gy  
    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。 +Z7th7W/,  
    YQ+tDZY8`  
    k9:{9wW  
    物理光学模拟结果(归一化) MBt9SXM  
    "U!AlZ`g  
    _LMM,!f  
    8YZbP5'  
    物理光学仿真结果 A'q#I>j`  
    2 ^mJ+v<  
    IE;~?W"  
    "x=f=;  
    VirtualLab融合技术 KM}f:_J*lg  
    |X0Y-  
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    5mJJU  
     
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