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  • 简述光栅的工作原理?

    光栅原理?

    光纤光栅是一种通过一定方法使光纤纤芯的折射率发生轴向周期性调制而形成的衍射光栅,是一种无源滤波器件。由于光栅光纤具有体积小、熔接损耗小、全兼容于光纤、能埋入智能材料等优点,并且其谐振波长对温度、应变、折射率、浓度等外界环境的变化比较敏感,因此在光纤通信和传感领域得到了广泛的应用。   光纤光栅是利用光纤材料的光敏性,通过紫外光曝光的方法将入射光相干场图样写入纤芯,在纤芯内产生沿纤芯轴向的折射率周期性变化,从而形成永久性空间的相位光栅,其作用实质上是在纤芯内形成一个窄带的(透射或反射)滤波器或反射镜。当一束宽光谱光经过光纤光栅时,满足光纤光栅布拉格条件的波长将产生反射,其余的波长透过光纤光栅继续传输。

    光栅是利用多条狭缝产生夫琅禾费衍射,并且在空间形成干涉所引起的,他是夫琅禾费多缝衍射,光强极大值满足关系式

    d(sinθ sinφ)=mλ,所以对于不同的入射光λ,衍射角φ是不同的,于是可以将不同波长的光在空间上衍射到不同的位置从而使光分开,具体原理推荐看:赵凯华《光学》一书,或者石顺祥《应用光学与物理光学》

    光栅分光原理是:

    光栅也称衍射光栅,是利用多缝衍射原理,使光发生色散分解为光谱的光学元件。它是一块刻有大量平行等宽等距狭缝刻线的平面玻璃,或金属片光栅的狭缝数量很大,一般每毫米几十至几千条单色,平行光通过光栅每个缝的衍射和各缝间的干涉形成暗条纹,很宽明条纹很细的图样。

    光栅分光原理 sin(sin 零级光谱:b与l无关,即无分光作用特点:强度最大,但无分光作用 b大,远离零级光谱特点:强度大,用于分析测定 二级光谱:同上特点:强度小,滤去,以免干扰测定 光栅的色散率角色散率 (f为物镜焦距)光栅分辨率与波长 无关,分离后的光 谱属于均排光谱 光栅的理论分辨率R 光栅的理论分辨率等于光栅刻线数与光谱级次的乘积: 大光栅(面积较大)的分辨本领比小光栅的大 nN 光栅尺属光电传感器, 多运用在精密 机加工和数控 机床上,用来 精密测量物体 的位移 4.光栅的应用

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