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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 |VTWw<{LX  
    3?.6K0L  
    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。 qnabwF  
    xR0~S 3caI  
    -" 2<h:#  
    kSLSxfR  
    建模任务 ]&&I|K_  
    8dr0 DF$c  
    VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 sXSj OUI  
    <dq,y>  
    UN,<6D3\b  
    +F1]M2p]  
    光源 3js)niT9u  
    • 基模高斯光束 OI'uH$y  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) )3k)2XF  
    • 波长 488 nm Bx\#`Y  
    J%:WLQo  
    Littrow配置 TjKzBAX  
    @uQ%o%Ru6  
    • 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。 w;lx:j!Vp$  
    j%6|:o3G(  
    • 空气中反射的光栅方程: on]\J  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 &Tf=~6  
    B=Xnv*e  
    • 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: N5:D8oWWXR  
    K~7'@\2 ?  
    • 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): 1gF*Mf_7  
    9`ri J4zl  
    I'KR'1z 9  
    ({*.!ty  
    系统构建模块-光源和组件 1.hOE>A%  
    ZkJY.H-F  
    fMWXo)rzj  
    @/_XS4  
    使用参数耦合 (Q}PeKM?jq  
    ]3gYuz|  
    nG&w0de<>  
    <wIp$F.  
    这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。 qg_>`Bv"a  
    N&R '$w  
    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。 5O;/ lX!u  
    rC=p;BC@dD  
    U p]VU9z  
    oN1!>S9m  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 "uV0Oj9:  
    f)&`mqeE  
    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。 }e&KO?x+  
    9`nP(~  
    K1m!S9d`x  
    GQYtH#  
    1阶反射探测器的定位(R1) "Qiq/"h  
    ]1/W8z%  
    R1探测器定位步骤: $5q{vy  
    Z'*G'/*  
    绕y轴旋转-2θ 6E*Zj1KX  
    +1JZB* W  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 -9tXv+v?  
    GI'&g@?u  
    30gZ_ 8C>}  
    `4"y#Z  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 kVB}r.NHP  
    N7j]yvE  
    2uI`$A:  
    Ep v3/ `I  
    8KtF<`A)  
    位置自动配置 1*c0\:BQ;z  
    erAZG)  
    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。 &9jUf:gJ0  
    2WbZ>^:Nsk  
    he#Tr'j  
    物理光学模拟结果(归一化) P /f ~  
    @BB,i /  
    d~Z:$&r  
    #nMP (ShK  
    物理光学仿真结果 6):sO/es  
    =8VJ.{xy_e  
    <O`q3u'l  
    1W6n[Xg  
    VirtualLab融合技术 V)@nRJg  
    aaqjE  
    epY;1,; >  
    %]P@G^Bv  
     
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