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infotek 2024-01-08 08:01

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 'p!&&.%  
PU\xFt  
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。 MsIaMW_  
+5O^{Ce6  
vfT @;`  
}|/<!l+;$  
建模任务 !RLXB$@`  
r;(^]Soz  
VirtualLab Fusion中的参数耦合特性可以帮助配置系统,使光栅和探测器都根据Littrow自动定位。 _o?aO C  
~|~2B$JeV  
YJwI@E(l$  
9^sz,auB  
光源 :`BG/  
• 基模高斯光束 E2o8'.~Yd`  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) ZBK)rmhMx  
• 波长 488 nm b:O_PS5h  
Iza#v0  
Littrow配置  N6\m*j,`  
ZZ}HgPZ  
• 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。 'T|QG@q  
}# Ji"e  
• 空气中反射的光栅方程: 1'&HmBfcb  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 %Y.@AiViz  
BUL<FTg  
• 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: ;l `(1Q/  
Y2uy@j*N  
• 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): FFVh~em{  
KCa @0  
#8vl2qWbi  
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系统构建模块-光源和组件 m=iKu(2xRq  
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+*qTZIXj  
H%>cpwa[7  
使用参数耦合 BG-nf1K(  
Ql}#mC.>/  
.`D$.|!8g  
h=au`o&CG  
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。 Ba%b]vp  
DoeE=X*`k  
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。 }lx'NY~(W  
C91'dM  
xJ\sm8  
7S_"h*Ud  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 2mthUq9b*  
7W/55ZTmJ  
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。 #zn`)n  
nl-tJ.MU"  
~ ^~+p  
8f&#WIZ  
1阶反射探测器的定位(R1) sPX~>8}|VP  
kQ6YQsJ.*  
R1探测器定位步骤: t<p4H^  
>o"0QD  
绕y轴旋转-2θ unN*L  
]MMXpj,9h  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 !1+!;R@&H>  
OOz;/kay  
8\`otJY  
~X) 1!Sr  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 3SF J8  
bFIv}c+;  
gEq";B%?  
_#E@& z".L  
y2x)<.cDP  
位置自动配置 c#[d7t8ONe  
<3{ >;^|e  
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-OJ1[F  
PtKrks|y  
=:^f6"p&Z  
物理光学模拟结果(归一化) PrEfJ?  
n#5pd;!n  
+oa>k 0  
}~NWOJ3;  
物理光学仿真结果 JZrZDW>M  
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-hO[^^i9  
^ G>/;mZ  
VirtualLab融合技术 ==W] 1@s  
")GrQv a  
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