infotek |
2025-01-10 07:55 |
闪耀光栅的Littrow配置
摘要 rJu[N(2k _z q)0\ 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。 \/!ZA[D|E\ 8Jr1_a
gI)u}JX 9qpU@V! 建模任务 QZ&4:K+{ ;1v=||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。 +P|2m"UA <;%0T
xK|U
IV0[!D &pM'$}T* 光源 I:i<>kG • 基模高斯光束 B| tzF0;c • 小发散度(半角div. 0.005 deg) 2JVxzj<~` • 波长 488 nm ryg4hHspl w:}C8WKw Littrow配置 V5AW&kfd 8V-,Xig;` • 所谓的“Littrow”结构是一种光栅定向的特殊设置,目的是确保反射的一阶衍射角(R1)等于入射光束。 34ha26\np ~Q?!W0ZBE • 空气中反射的光栅方程: g`n;R 其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 ,^ 7 CP bg}+\/78# • 为了得到第一反射阶的衍射角,它等于入射角,光栅方程就变成: sK&,):"]R 7S<UFj • 因此,利用入射光束的波长和光栅的周期可以计算出光栅的旋转角度(Littrow角): d8E,o7$m %k2FPmA6
cD2+hp|9
fywvJ$HD]L 系统构建模块-光源和组件 `XW*kxpm
%H& ].47
L,?/'!xV $w)~xE5; 使用参数耦合 _ij$f< "~/9F
^ S #f*g]p{ 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。 \3zp)J OP%?dh] 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。 ,3HcCuT l}rS{+:wK
xx }GOY.J +?[BU<X6u 0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 7J|&U2}c FRZs[\I|iT 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。 ``u:lL _dU8'H
d"ZU y!a u1Ek y/e- 1阶反射探测器的定位(R1) ufrqsv]= gsPl _ R1探测器定位步骤: mI7~c;~ =P`~t<ajB 绕y轴旋转-2θ T5|c$doQ
88lxHoPV 沿着x方向移动探测器,ΔxR1 lw[e*q{s. \NK-L."[
0 [8=c&F (K :]7 沿着z方向移动探测器,ΔzR1 _Mt Qi ,*Z.
hoQ7).> S1J<9xqSQ8
B$vr'U
位置自动配置 zl%>`k!> 3s*(uS( 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。 syPWs57pH yGj.)$1},@
>&S0#>wmyG 物理光学模拟结果(归一化) z0bJ?~w, JObMZA$
o.7{O,v *7$P] 物理光学仿真结果 tX%`#hb?s oVOm_N
&dR=?bz-A r$(~j^<s VirtualLab融合技术 Hkd^-=]]no z[EFQ^*>
'+Xlw 4!#a3=_
|
|