| 刘书楠123 |
2010-05-25 16:57 |
衍射光栅
衍射光栅是能对入射光的振幅或相位，或振幅与相位二者形成一个周期性空间调制的角色散型光学元件.它是由密集﹑等间距平行刻线构成的光学器件.根据光栅振幅及相位变化的透过率函数的不同可以分为振幅型光栅和相位型光栅，其中，透过率函数为实的周期性函数的就是振幅型光栅，为纯虚数的周期性函数的就是相位光栅.若根据光栅在光路中的作用不同又可分为反射型光栅和透射型光栅(见图1-1).若按用途分类:有光谱光栅、计量光栅、微波光栅、辐射光栅和偏振光栅等[1].按照制作手段来分，有全息光栅、Romchi光栅、闪耀光栅和80年代末刚刚兴起的二元光栅.衍射光栅在波分复用（WDM）中得到广泛应用.波分复用就是利用峰-峰间隔适当的不同发射波长的光源，可以在同一根光纤上同时传输多路的光信号，从而提高光纤的信息容量.密集波分复用（DWDM）和掺铒光纤放大器（EDFA）迅速实用化，为高速率、大容量信息的长距离传输提供了易于实现的方式，也为以波长选路为基础的全光通信网的发展提供了可能.WDM技术可以以较低的成本、较简单的结构形式成几倍、数十倍的扩大单根光纤的传输容量，使其成为光网络中的主导技术.WDM+EDFA也被称为新一代光纤通信系统.在光通信中它可用来实现多波长的复用和解复用功能.而波分复用/解复用器大体可以分为角色散型、干涉型、光纤方向耦合器型和光滤波器型等. = M/($PA
(a) 透射光栅； (b) 反射光栅 vEb_z[gd
图1-1光栅的分光原理图 <<ifd?
图1-2是用衍射光栅作为光元件实现波分复用的原理图 92D f.xI}
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图1-2光栅用作解复用器的原理图 F$&{@hd
随着光栅制造技术的不断发展，各种类型的光栅脱颖而出，人们在研究光栅的同时也发现了许多新的用途.光栅的用途越来越广泛，不仅仅局限于光谱仪中的分光，而且还用于别的研究领域从而研制出许多新的仪器，例如相位延迟器[2]、各种波片[3][4],光栅偏振分离器等等. dpcFS0
光栅是利用光的透射、衍射现象制成的光元件.图1-3是光栅结构与衍射示意图. T! fF1cpF\
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普通透射光栅是一组紧密均匀排列的狭缝.当一束单色平行光垂直射到光栅平面上时，将发生衍射）在透明玻璃片不透光部分为ｂ、透光部分为ａ的Ｎ条平行狭缝，就构成了一个透射光栅.而 即为光栅常数. d"4J)+q
光栅方程为 j.y8H
其中：ｄ为光栅常数；θ为衍射角；ｋ为衍射级次；λ为入射光的波长.衍射光的主极大位置由光栅方程决定. N[dv
光栅的角色散率Ｄ &o*f*(C2
光栅的角色散率定义为单位波长间隔两单色谱线之间的角距离. R4g% $}
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衍射（Diffraction）又称为绕射，波遇到障碍物或小孔后通
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