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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: 06-03
    摘要 ]=3hH+1 a  
    H O>3>v  
    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。 3Zz_wr6  
    R0w~ Z   
    g}?39?o4  
    dXWG`G_  
    建模任务 ;p,Kq5,l  
    XThU+s9  
    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。 zzC{I@b  
    e Z L!Z!  
    C9Cl$yZ  
    2#R0Bd  
    光源 6DEH |2  
    • 基模高斯光束 Nog{w  
    • 小发散度(半角div. 0.005 deg) rWL&-AZQl  
    • 波长 488 nm u#ocx[  
    ieOw&  
    Littrow配置 ()Img.TIt  
    .dc|?$XV  
    • 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。 Qc Xw -  
    3ug>,1:6-  
    • 空气中反射的光栅方程: 3E@ &  
    其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 3;//o<  
    UOe@R|79q  
    • 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: (6)|v S  
    b^~4k; <  
    • 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): t,~feW,  
    ;%AY#b4m  
    [MAvU?;  
    | m#"  
    系统构建模块-光源和组件 meD83,L~N  
    h?QGJ^#8  
    \O>;,(>i  
    =4/K#cQ  
    使用参数耦合 "v'%M({  
    JWQd6JQ_~V  
    pSx}:u^am  
    Q2gz\N  
    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。 {o %OG/!1  
    9]S;%:64  
    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。 q ) e* eN  
    oPxh+|0?  
    BS?rKtdm(  
    TaG (sRI  
    0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 / 7 R0w  
    GS GaYq  
    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。 5N#Sic M  
    gue~aqtJ  
    #%/0a  
    S2V+%Z _J  
    1阶反射探测器的定位(R1) Gbb*p+ (  
    1:Raa5  
    R1探测器定位步骤: ]%(X }]}  
    a/~1CrYr  
    绕y轴旋转-2θ \uOR1z  
    _.GHtu/I  
    沿着x方向移动探测器,ΔxR1 P.Qz>c^-C  
    9'O@8KB_  
    DPWnvd  
    a;G>56iw  
    沿着z方向移动探测器,ΔzR1 ?2S<D5M Sb  
    6 Znt   
    xQs._YY  
    WQNFHRfO*n  
    Tu=~iQ  
    位置自动配置 p=dM2>  
    bl8y o4  
    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。 P\2x9T  
    }ho6  
    AYoLpes  
    物理光学模拟结果(归一化) (+9^)No  
    5eX+9niY  
    NvJ}|w,Z  
    KD8,a+GL  
    物理光学仿真结果 T:VFyby\w  
    IoxdWQ4]A  
    b59NMGn  
    }\.Z{h:t ?  
    VirtualLab融合技术 'dd[= vzK  
    Vdb X4^V  
    ByW,YKMy  
    4nD U-P#f  
    文档信息 tzG.)Uqs  
    a q]bF%7  
    wGx*Xy1n<  
     
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