§5.10 闪耀光栅
闪耀光栅:相位型反射光栅,可使能量集中到有用的某一级上去,而不是无用的零级。
一.方法:通过控制刻槽的形状使光栅本身在各个衍射单元处给入射光波引进附加的相位,就能把衍射的中央主极大转移到其它的干涉主极大上去。
图5.10-l 闪耀光栅 图5.10-2 闪耀光栅光程差的计算
膜
二.衍射光强分布
每一刻槽相当于一单缝
根据惠更斯一菲涅耳原理,用复振幅积分法可求得其夫琅和费衍射光强分布公式为:
β
βαα22220
sin sin sin N I I = 表明:相位型反射光栅的光强分布比例于单槽衍射因子和槽间干涉因子之乘积。
讨论:
(1) 当),3,1,0("±±==K K πβ时,产生主极大
λϕϕK d =−)'sin (sin ——平面反射光栅的光栅方程
(2) 当时,0=K 'ϕϕ=,多槽干涉的零级光谱出现在对光栅平面满足反射定律的方向; (3) 当0=α时,',单槽衍射的中央主极大出现在对槽面满足反射定律的方向,它不与槽间干涉的零级主极大重合,从而实现了两个零级主极大的分离。
i i =
三.闪耀方向:单槽衍射主极大方向
λθK i d =sin cos 2
式中之K 称作闪耀级次。
讨论两种特殊情况:
(1) 若平行光束沿槽面法线n 方向人射0=i ,
λθK d =sin 2
即衍射的主极大转移到λ的K 级谱线上。
(2) 若使平行光沿光栅平面的法线N 方向入射
λθK d =2sin
由于单槽衍射的中央主极大区域有一定的宽度,故反射定向光栅可以在一定波段内把光能集中到某一级光谱上去。