文档介绍：本文格式为Word版，下载可任意编辑
B5衍射光栅
衍射光栅的基本原理
1 光栅方程......................................................本文格式为Word版，下载可任意编辑
B5衍射光栅
衍射光栅的基本原理
1 光栅方程....................................................................................................................................... 1
2光栅的基本特性 ............................................................................................................................ 2
3 衍射光栅的应用 ........................................................................................................................... 3
1 光栅方程
图1光束斜入射到反射光栅上发生的衍射
决定各级主极大位置的方程称为光栅方程dsin?=m? （m=0,?1,?2,，它?）是正入射时设计和使用光栅的基本方程，下面以反射光栅（见图1）为例，导出更为普遍的斜入射情形的光栅方程。设平行光束以入射角?斜入射到反射光栅上，并且所考察的衍射光与入射光分别处于光栅法线的两侧或者同侧。当光束到达光栅时，两支相邻光束的光程差为
n? ?=dsi? d?si n （1）
因此，光栅方程的普遍形式可写为
n? dsi? （2） ds?in?（?m，m?=，0??1）
本文格式为Word版，下载可任意编辑
在考察与入射光同一侧的衍射光谱时，上式取正号；在考察与入射光异侧的
衍射光谱时，方程2取负号。
2光栅的基本特性
光栅主要有四个基本性质:色散、分束、偏振和相位匹配，光栅的绝大多数应用都是基于这四种特性。
光栅的色散是指光栅能够将相同入射条件下的不同波长的光衍射到不同的方向，这是光栅最为人熟知的性质，它使得光栅取代棱镜成为光谱仪器中的核心元件。光栅的色散性能可以由光栅方程推导出来，这个问题我们将在后面作更为详细的分析，推导出光栅的广义色散公式。
光栅的分束特性是指光栅能够将一束入射单色光分成多束出射光的本领。应用领域有光互连、光藕合、均匀照明、光通讯、光计算等。其性能评价指标有:衍射效率、分束比、压缩比、光斑非均匀性以及光斑模式等。目前较常用的光栅分束器有:Dammann光栅分束器、Tablot光栅分束器、相息光栅分束器、波导光栅分束器等。另外，位相型菲涅耳透镜阵列分束器、Gbaor透镜分束器等透镜型的分束器也