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infotek 2024-01-08 08:01

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 <\oD4EE_  
<v3pI!)x  
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。 jbp?6GW  
t^"8 v3'h  
Zw_'u=r >  
S#nW )=   
建模任务 v$#l]A_D  
Ch73=V  
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。 mq+<2 S  
x+EEMv3u:  
$Z<x r  
$^`@lyr  
光源 aV#phP  
• 基模高斯光束 \e~5Dx1  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) a;=IOQ  
• 波长 488 nm iC~ll!FA!  
</D )i  
Littrow配置 czT]XF  
m(Iy W734I  
• 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 y#i` i  
KO[,C[;|j  
• 空气中反射的光栅方程: ^/~C\ (  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 k,-0OoCL-!  
>DR$}{IV  
• 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: 1 Q*AQYVY  
iH8V]%  
• 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): 3L9@ELY4  
3EH7H W  
e'r-o~1eN  
a"^rOiXR{  
系统构建模块-光源和组件 #wp~lW9!s9  
RcOfesW o  
w9675D+  
vF)eo"_s*  
使用参数耦合 f /t`B^}@  
iw{^nSD  
*gOUpbtXa  
zBc |gx  
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。 eU\XAN#@  
%:Z_~7ZR  
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。 Xn02p,,  
yz=aJ v; H  
7m8(8$-6  
6[-[6%o#z  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 onl,R{,`0  
/rHlFl|Wy  
在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 ZqX p f  
3 Scc"9]  
d<[L^s9  
]q/USVj{  
1阶反射探测器的定位(R1) 5YYBX\MV  
1rON8=E  
R1探测器定位步骤: ~ 1~|/WG  
|)S*RQb\  
绕y轴旋转-2θ )FN$Jlo  
49YN@ PXC  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 q@1xYz:J  
^Hz1z_[X@  
]K QQdr   
+'wO:E1( w  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 sgRWjrc/  
0~ o,^AW  
qB3E  
EI496bsRHm  
hD{ `j  
位置自动配置 R?M>uaxn  
[Y.=bfV!  
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。 [S9"' ^H  
TX;)}\  
z\$(@:{A  
物理光学模拟结果(归一化) )iFXa<5h  
$W%-Mm  
<h~=d("j  
sG\K$GP!  
物理光学仿真结果 d.HcO^  
T3I{D@+0  
p(nEcu  
mF4y0r0  
VirtualLab融合技术 $9@AwS@Uu  
mtdy@=?1Y  
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