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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 [YHtBM:y  
    -eyF9++`  
    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。 3]mprX'  
    ThI}~$Y  
    :-JryiI  
    LR>s2zu-  
    建模任务 p^RX<L/\=_  
    h@G~' \8t  
    VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 tkr&Fs"t+  
    [X!w@d= i  
    HdB>CVuh  
    xUsL{24  
    光源 -$[&{ .B.  
    • 基模高斯光束 Q [rZ1z  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) 51Y%"v t  
    • 波长 488 nm sg2%BkTI  
    yxp,)os:  
    Littrow配置 L8Tm8)  
    /r"<:+  
    • 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。 WK(X/!1/k  
    8{2  
    • 空气中反射的光栅方程: &s vg<UZ  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 rpm\!O  
    aXJ/"k #Tl  
    • 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: e7xBi!I)~  
    k)S1Zs~G  
    • 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): 3J &R os  
    DlE,aYB  
    I@/ G#3Zr  
    pQ:^ ziwa3  
    系统构建模块-光源和组件 .G!xcQ`?  
    u*)/e9C  
    }" vxYB!h3  
    *0!p_Hco  
    使用参数耦合 C`g "Mk8  
    eQu(3sYb  
    L4m Vk  
    xS/W}-dPv  
    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。 /#M1J:SV  
    D~ Y6%9  
    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。 :QGo -,6-  
    +?o!"SJ  
    4F#H$`:[  
    @`4T6eL5  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 [-_{3qq<e  
    m.Zy$SDj(  
    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。 'QT~o-U  
    Y|fD)zG_  
    K!&W}_@l  
    BA2"GJvfIA  
    1阶反射探测器的定位(R1) H dqB B   
    .s*N1 U?h  
    R1探测器定位步骤: ?o;ip  
    [:cD  
    绕y轴旋转-2θ bt)C+|i  
    : "| /  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 G^k'sgy.  
    <.n,:ir  
    9,INyEyAL  
    rz%~=Ca2j  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 )-)rL@s.  
    x:MwM?  
    5 :IDl1f5  
    yogavCD9b/  
    $45|^.b  
    位置自动配置 8>e YM  
    HfVHjF)  
    通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 @Z ==B%`  
    9m)$^U>oz  
    ?K[Y"*y2  
    物理光学模拟结果(归一化) ,XEIg  
    mcd{:/^?  
    zK5&,/  
    ? ;CIS$$r  
    物理光学仿真结果 V ,p~,rC  
    zX_F+"]THt  
    Hh^ "c}  
    1,+<|c)T?  
    VirtualLab融合技术 mxgT}L0i  
    2~$S @c  
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