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相位衍射光栅的基本原理

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  • 发布时间:2021-01-13 13:55
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【概要描述】相位衍射光栅是光栅的一种。通过规律的结构,使入射光的幅度或相位(或两者)被周期性地空间调制。

相位衍射光栅的基本原理

【概要描述】相位衍射光栅是光栅的一种。通过规律的结构,使入射光的幅度或相位(或两者)被周期性地空间调制。

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相位衍射光栅


  相位衍射光栅是光栅的一种。通过规律的结构,使入射光的幅度或相位(或两者)被周期性地空间调制。衍射光栅在光学中最重要的应用是作为分光计,常用于单色仪和分光计。它通过有规律的结构,使入射光的振幅或相位(或两者同时)受到周期性空间调制。衍射光栅不仅用于光谱学,还广泛用于计量、光通讯、信息处理等领域。相位衍射光栅种类很多,常用的有闪耀光栅、全息光栅、矩形光栅等。


  相位衍射光栅的基本原理


  一般来说,这种衍射光栅是基于夫琅禾费多缝衍射效应。描述光栅结构与光的传入和衍射角之间的关系的公式称为光栅方程。理想的衍射光栅可以认为是由一组等间距的无限长和无限窄的狭缝组成,狭缝间距为d,称为光栅常数。当波长为λ的平面波垂直分析入射于光栅时,每条狭缝上的点都扮演了次波源的角色;从这些次波源共同发出的光线沿所有发展方向进行传播(即球面波)。由于这些狭缝为无限长,可以只考虑与狭缝没有垂直的平面上的情况,即把一个狭缝简化为该平面上的一排点。平面上某一方向的光场是由每个狭缝发出的光相干叠加而成的。当干涉发生时,由于每个狭缝发出的光在干涉点的相位不同,它们将部分或完全偏移。但是,当来自两个相邻狭缝的光到达干扰点时,相位衍射光栅的两束光相相同时,即发生干扰增强。


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