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infotek 2025-01-10 07:55

闪耀光栅的Littrow配置

摘要 M0"g/W  
5 xzB1n8  
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。 0g*r!aa  
(Q p] 0  
7<C~D,x6  
w]P7!t  
建模任务 u Z39Vx  
S5[RSAbf*t  
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。 W;AWO0+  
Gv2./<{#  
(P52KD[A[  
FOnA;5Aa  
光源 &.bR1wX  
• 基模高斯光束 s)'_{ A"h  
• 小发散度(半角div. 0.005 deg) -L'`d  
• 波长 488 nm )GT?Wd  
r1H['{$  
Littrow配置 ;g)Fhdy!  
%K f . F  
• 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。 ah$7 Oudj  
-D^y)  
• 空气中反射的光栅方程: &DhA$o"'  
其中𝛼、𝛽、𝑚分别表示入射角、衍射角和衍射阶数。 $(mdz)Cfy  
>b"z`{tE  
• 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: ..]X<  
a>jI_)L  
• 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): :g:h 0'G  
87E3pe  
`h{mj|~  
9h0,L/;\  
系统构建模块-光源和组件 [<1+Q =;  
X\)KVn`  
H?bs K~  
tJF~Xv2L!  
使用参数耦合 oX~$'/2v  
U:p"IY#%  
6)2M/(  
N#!1@!2BN  
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。 7a_n\]t465  
}Z$G=;3#  
在这种情况下,光栅的旋转,以及两个探测器的方向和位置(一个是0阶的R0,另一个是1阶的R1,都是反射)将通过参数耦合自动确定。 NX #d}M^V  
>xMhA`l  
|DS@90}  
!!X9mI|2|  
0阶(R0)光栅定位探测器的旋转 92ww[+RQ@  
3S|;yOl#X  
在VirtualLab Fusion中旋转光学系统中的一个元件时,默认的反射通道(与光栅的0阶重合)将被分配一个符合斯涅尔定律的坐标系。 34M.xB   
J9t?]9.,:  
r!gCh`PiK  
^dKaa  
1阶反射探测器的定位(R1) UNLNY,P/!)  
mSw?iL  
R1探测器定位步骤: GoA>sK  
w*kFtNBfU  
绕y轴旋转-2θ ={vtfgxl  
ij5=f0^4.  
沿着x方向移动探测器,ΔxR1 :q[n1 O[Ch  
;m:GUp^[  
!td.ks0  
{h+E&u[zL  
沿着z方向移动探测器,ΔzR1 l0 :xQV`  
fv'P!+)t  
XFAt\g  
h#;K9#x6  
#;\;F PuZ  
位置自动配置 KKJ[  
<a}|G1 h  
通过可编程参数耦合,VirtualLab可以自动完成光栅的旋转和探测器R0和R1的定位。 3t6'5{  
"T[jQr  
;//q jo  
物理光学模拟结果(归一化) uy\+#:44d  
z`7C)p:  
qf$|z`c  
hRcJ):Wyb  
物理光学仿真结果 `3s-\>  
l:/V%{sx  
H pfI  
1OeDWEcB  
VirtualLab融合技术 >~InO^R`5  
f^)nZ:~  
[cs8/Q8+  
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