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閃耀光柵的Littrow配置

時間:2022-07-03 10:20來源:未知作者: infotek點擊:次列印

摘要

Littrow結構是單色器、光譜儀和諧振器中一種非常常用的定向閃耀光柵的方法，其目的是在繞射角等於入射角的情況下獲得最高效率。顯然，這種類型的系統對不同元件的位置非常敏感，此外，這些最佳位置十分依賴波長和光柵的週期。我們在這裡提供了一個根據Littrow配置的光學裝置，而且，通過一些程式設計，即使在波長或光柵週期的變化下，也能保持這些最佳位置。

建模任務

VirtualLab Fusion中的參數耦合特性可以説明配置系統，使光柵和探測器都根據Littrow自動定位。

光源
•      基模高斯光束
•      小發散度(半形div. 0.005 deg)
•      波長 488 nm



Littrow配置

•    所謂的“Littrow”結構是一種光柵定向的特殊設置，目的是確保反射的一階繞射角(R1)等於入射光束。

•    空氣中反射的光柵方程:

其中

分別表示入射角、繞射角和繞射階數。

• 為了得到第一反射階的繞射角，它等於入射角，光柵方程就變成：

• 因此，利用入射光束的波長和光柵的週期可以計算出光柵的旋轉角度(Littrow角):

系統構建模組-光源和元件

使用參數耦合

這個光學設置已經建立使用參數耦合特性，這允許使用者可以通過程式設計連接系統的多個參數和變數。

在這種情況下，光柵的旋轉，以及兩個探測器的方向和位置(一個是0階的R0，另一個是1階的R1，都是反射)將通過參數耦合自動確定。

0階(R0)光柵定位探測器的旋轉

在VirtualLab Fusion中旋轉光學系統中的一個元件時，默認的反射通道(與光柵的0階重合)將被分配一個符合斯涅爾定律的坐標系。

1階反射探測器的定位(R1)

R1探測器定位步驟:

繞y軸旋轉-2θ

沿著x方向移動探測器，ΔxR1

沿著z方向移動探測器，ΔzR1

位置自動配置

通過可程式設計參數耦合，VirtualLab可以自動完成光柵的旋轉和探測器R0和R1的定位。

物理光學模擬結果(歸一化)

物理光學模擬結果

VirtualLab融合技術

文檔信息

延伸閱讀

-       用傅立葉模態法(FMM)分析發光光柵
-       利用介面構造光柵結構
-       利用特殊介質構造光柵結構

13    www.LightTrans.com

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