文档介绍：衍射光栅
概述
光栅方程
各种衍射光栅及其应用
平面反射光栅
概述
衍射光栅应用非常广泛，通常都是基于夫朗和费多缝衍射效应进行工作。
最早的光栅是夫朗和费在 1819 年制成的金属丝栅网，现在的一般光栅是通过在平板玻璃或金属板上刻划出一道道等宽、等间距的刻痕制成的。
平面反射光栅
1. 光栅的概念
狭义定义：平行、等宽而又等间隔的多狭缝装置。
广义定义：凡是能够起到周期性分割波振面作用的一切光学元器件。包括晶体光栅、超声光栅、晶体折射率光栅等。
周期性地分割波振面是指：① 周期性分割波振面上的振幅；② 周期性分割波振面上的相位；③ 既周期性分割波振面上的振幅，又周期性分割波振面上的相位。
平面反射光栅
2. 光栅的分类
（1）按照空间维度划分
a. 平面上的一维光栅
b. 平面上的二维光栅
c. 空间三维立体光栅
（2）按照对入射光的反射和透射作用划分
a. 反射光栅——平面反射光栅，凹面反射光栅，闪耀
光栅和反射式阶梯光栅；
b. 透射光栅——平面透射光栅和透射式阶梯光栅。
平面反射光栅
（3）按照衍射屏屏函数的类型划分
a. 振幅光栅
b. 相位光栅
c. 振幅—相位混合型光栅
（4）按照制备光栅的方法划分
a. 刻画光栅——刀刻光栅和光刻光栅
b. 腐蚀光栅
c. 复制光栅
d. 全息光栅
平面反射光栅
（5）按照光栅的面型划分
a. 平面光栅——平面反射光栅和平面透射光栅；
b. 凹面光栅——高反射率金属凹面光栅。
（6）正弦光栅
a. 正弦振幅光栅——屏函数的模按正弦函数形式变化；
b. 正弦相位光栅——屏函数的辐角按正弦函数形式变化。
平面反射光栅
光栅方程
由多缝衍射理论，当光波垂直入射光栅时，衍射图样中亮线位置由下式决定：
d sin = m (m = 0, ±1, ±2, …)
—— 光栅方程
 当光波斜入射光栅时，光栅方程的普遍表示式
d (sin  sin) = m (m = 0, ±1, ±2, …)
 为入射角——入射光与光栅平面法线的夹角；
 为衍射角——第 m 级衍射光与光栅平面法线的夹角
平面反射光栅
1. 透射光栅的衍射

d
R2
R1

dsin
dsin
(a)

d
R2
R1

dsin
dsin
(b)
平面反射光栅
2. 反射光栅的衍射

d
R2
R1

dsin
dsin

d
R2
R1

dsin
dsin
平面反射光栅
3. 光栅方程的本质含义
d sin = m (m = 0, ±1, ±2, …)
光栅方程所确定的是：隶属于各级衍射亮条纹、并且属于不同干涉级的多光束干涉主极大的方位。
 从干涉的角度考虑，光栅方程实质上是多光束干涉主极大条件加上缺级条件。
平面反射光栅