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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 ,a_F[uK  
    Kj[X1X5  
    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。 :ie7HF  
    I#(D.\P  
    `jY*0{  
    u@d`$]/>F  
    建模任务 $Yfm>4  
    q^}QwJw  
    VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 /BC(O[P  
    [ bv>(a_,  
    51.! S  
    J;+A G^U<  
    光源 y7M"Dr%t^  
    • 基模高斯光束 w <zO  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) xR5jy|2JJ  
    • 波长 488 nm 2^ 'X  
    X$,#OR  
    Littrow配置 #BK\cIr  
    3\eb:-B:@  
    • 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。 x#yL&+'?Mj  
    <qH>[ \  
    • 空气中反射的光栅方程: Qxj &IX  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 IQ$l!)  
    vPuPSE%M  
    • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: I^ W  
    U(5(0r  
    • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): b6!?K!imT  
    cWIX!tc8  
    kJIKULf  
    CFD& -tED&  
    系统构建模块-光源和组件 W2h^ShG  
    DmAMr=p  
    ,ZjbbBZ  
    k^gnOU;  
    使用参数耦合 * bmdY=#7  
    R{S{N2+p(  
    Q1V4bmM  
    j6Acd~y\2  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 Mj5=t:MI  
    7SYU^GD  
    在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 Vf6lu)Z c1  
    88Yp0T<1  
    :pQZ)bF  
    Uxx=$&#  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 M`HXUA4  
    V ea>T^  
    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。 h &9Ld:p  
    H@2JL.(k  
    [ >#?C*s  
    Mvoi   
    1阶反射探测器的定位(R1) B&|F9Z6D  
    R(@7$  
    R1探测器定位步骤: ]od]S 8$5  
    5T}$+R0&  
    绕y轴旋转-2θ W|~Lmdzj  
    zllY $V&<!  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 ~=(?Z2UDA_  
    ]qL#/   
    ?m#X";^V  
    2Jrr;"r  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 4\<[y]pv  
    fKIwdk%!-  
    Zeyhr\T  
    7 }(LO^,A  
    P:t|'t  
    位置自动配置 ":?>6'*1  
    DIodQkF  
    通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 q5:-?|jXJ  
    3nf+ imAF  
    Lhu2;F\/  
    物理光学模拟结果(归一化) ZN5\lon|Y  
    D:'|poH  
    g;w4:k)U  
    iyrUY  
    物理光学仿真结果 3(%hHM7DM  
    sxJKu  
    F >2t=r*9  
    K$(&Qx}  
    VirtualLab融合技术 S(mJ;C  
    p #'BV'0bl  
    L+bO X  
    ULMG"."IH  
     
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