首页
->
登录
->
注册
->
回复主题
->
发表主题
光行天下
->
讯技光电&黉论教育
->
闪耀光栅的Littrow配置
[点此返回论坛查看本帖完整版本]
[打印本页]
infotek
2022-07-04 08:47
闪耀光栅的Littrow配置
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。
3mhjwgP<nn
5?m4B:W
iN_P25Z<r
{DZ xK(
建模任务
{E0\mZ2
Y h53Z"a
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。
n`V? n
@VQ<X4Za
L{oG'aK4
R6TT1Ka3c
光源
&+3RsIlW
• 基模高斯光束
v#?;PyeF
• 小发散度(半角div. 0.005 deg)
U4qk<!
• 波长 488 nm
8nwps(3
Zv(6VVj
Littrow配置
i,t!17M:
^SK!?M
• 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。
F` &W5[
z[@i=avPG
• 空气中反射的光栅方程:
@^/aS;B$>
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。
xQl}~G]!
Z5 7.+z<
• 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成:
O[\mPFu5
%cBOi_}}~
• 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角):
qWf[X'
(\o4 c0UzK
]E)\>Jb
r&IDTS#
系统构建模块-光源和组件
w|Ry)[
UyFC\vQ
: ^U>n{
w@Asz9Lq%
使用参数耦合
p:W{c/tV
vK`HgRQ(C
qoZ)"M
!2>@:CKX
这个光学设置已经建立使用参数耦合特性,这允许用户可以通过编程连接系统的多个参数和变量。
LzDRy L
}9glr]=
在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。
jT!?lqr(Rb
4LW~
x6*y$D^B
e7b MK<:r
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转
^;F5ymb3U
}h1eB~6M
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。
Bl^BtE?-b
kKjcW` [
8_o~0lb
Q*M(d\V s
1阶反射探测器的定位(R1)
~ch%mI~
Ke=+D'=
R1探测器定位步骤:
R$66F>Jz^
z 2jC48~
绕y轴旋转-2θ
"R=~-, ~
,LP^v'[V7
沿着x方向移动探测器,ΔxR1
_!!Fg%a5"R
?#fm-5WIi
OhMJt&s9P=
Z`86YYGK
沿着z方向移动探测器,ΔzR1
y. 1F@w|
m OE!`fd
0igB pHS
|i#06jIq
#ti%hm
位置自动配置
:Ocw+X3
t`{T:Tjc
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。
7S^G]g!x
$zU%?[J
9_,f)2)~W
物理光学模拟结果(归一化)
0 x' d^
sHMO9{[7H
W amOg0
FvG?%IFM
物理光学仿真结果
I8`$a
%4Qs|CM)m
pPag@L
1r_V$o$
VirtualLab融合技术
&xhwOgI