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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 pmc=NTr&<  
    <z)m%*lvU  
    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。 MZ4c{@Tg  
    @w9{5D4  
    1 Y/$,Oa5  
    ]7YNIS  
    建模任务 X` r* ob  
    zc+@lJy  
    VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 Mt>oI SN&d  
    Zj9c9  
    uGH?N  
    ~}9PuYaD@  
    光源 @cvP0A  
    • 基模高斯光束 kBWrqZ6  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) 1T|$BK@)  
    • 波长 488 nm ^>c8t_RG  
    {3\R|tZh,`  
    Littrow配置 Pcd *">v  
    )0 Z!n  
    • 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。 +OaUP*\Dd  
    '?5j[:QY@  
    • 空气中反射的光栅方程: Ub$n |xn  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 h1D?=M\9  
    j]4,<ppWSH  
    • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: n> w`26MMp  
    n(ir[w#,]"  
    • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): :<S<f%  
    ]/2T\w.<  
    _=f=fcl  
    |F$BvCg  
    系统构建模块-光源和组件 8 ;gXg  
    +b$S~0n   
    D)b}f`  
    @E9" Zv-$  
    使用参数耦合 mqtg[~dNc  
    Sr Ca3PA  
    0"WDH)7hJ  
    ]wn/BG)  
    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。 (GK pA}~R  
    :%r S =f  
    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。 p^)B0[P9  
    ub:ly0;t  
    /%rq hHs  
    #& .]" d  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 \FmKJ\  
    VRng=,  
    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。 =6 r:A<F!n  
    #$ thPZ  
    w|Cx>8P8@  
    .giz=* q+  
    1阶反射探测器的定位(R1) .i"W8~<e  
    ]c)_&{:V  
    R1探测器定位步骤: b{M7w  
    zU5Hb2a  
    绕y轴旋转-2θ (K..k-o`.  
    B}?IEpYp  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 L5fuM]G`  
    IND]j72  
    d=*x#In  
    T )~9Wac  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 V\5 L?}  
    $0A~uDbs  
    _RkuBOv@e  
    Z=S>0|`R  
    s0u{d qP  
    位置自动配置 cQj-+Tmu  
    m#e3%150{  
    通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 wEW4gz{s  
    "B7`'jz  
    V7Yaks  
    物理光学模拟结果(归一化) wE\3$ s/{D  
    z;\dL  
    W-~n|PX8+  
    "`Ge~N[$A  
    物理光学仿真结果 ,FzeOSy'p  
     cgu~  
    Y]|:?G7l]  
    '])2k@o@  
    VirtualLab融合技术 8|?LN8rp  
    P$GjF-!:  
    'T=~jA7SkT  
    Y.#:HRtgW  
     
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