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1、第22卷第5期江西科学Vol.22No.52004年12月JIANGXISCIENCEDec,2004文章编号:1001-3679(2004)05-0327-04一种新的环形全息光栅制作方法秦亚浪,何兴道,邹文栋(南昌航空工业学院测控系,江西南昌330034)摘要:提出了1种新的环形全息光栅制作方法。详细描述了基本原理和具体光路。分析了干涉场并给出了光强分布公式。给出了实验结果,讨论了产生误差的原因。关键词:环形光栅;光路;干涉中图分类号:O436.1;O438.1文献标识码:AANewMethodofMakingCircularHolographyGratingQINYa-lang,HEX
2、ing-dao,ZOUWen-dong(DepartmentofMeasuringandControlEngineering,NanchangInstituteofAeronauticalTechnology,JiangxiNanchang330034)Abstract:Thepaperprovidesanewmethodofmakingcircularholographygratinglightpath.Thepaperdescribesthebasicprinciplesandconcretelightpathindetails.Weanalysetheinterferencefield
3、andcalculateformulaontheory,obtainingthedistrbutedformulaforintensityoflightthroughconcreteexperi2ment.Wegetanumberofpicturesaboutcirculargrating.Theauthoranalyseconsiderabledataandcon2trastpicturesbymicroscope.Accordingtotheresultofexperiment,thepapergivesanalysisonerrorofexperimentaldataanddiscus
4、sesthereasonsthatcausethedeflectionandmakessomemodifiedmeasures.Keywords:Circulargrating,Lightpath,Interference[1]自从Dyson研究了环形和螺旋形光栅的制造等间距环形光栅是用机械加工的方法,但对Fresnel衍射以来,有关制作和应用环形光栅的报光栅常数小、环数多的环形光栅,用机械加工不道不断出现。这期间环形光栅的制作方法和产易实现,为此有人采用正多边形拼接法和精缩[2～4]品式样不断翻新,应用范围也越来越广。人法,误差很大。目前,制造环形光栅是通过圆锥们发现利用全息术制造的光栅与
5、刻划光栅相比,形透镜的光场获取,通过两锥面波干涉形成环形具有杂散光低、无鬼线、刻划面积大、槽密度高、光栅,根据锥面波产生光路的不同,有2种制造消像差和在较宽光谱范围内衍射效率变化平缓环形光栅的方法:一种是透射法,光线通过圆锥等优点。在全息光栅中,环形光栅与直线型光栅透镜产生两束锥面波,干涉形成光栅。另一种是相比,由于其光谱结构分布的特殊性,它在光学反射法,光线通过镀膜金属圆锥面镜反射产生两[5,6][7～9]信息处理、工业计量、半导体激光束锥面波或光线通过1个镀膜金属面镜产生的[11,12][10]器和控制方面有广泛的应用前景。通常波反射到另一环形镀膜镜产生两束锥面波形成收稿日期:2004-
6、05-20;修订日期:2004-06-28作者简介:秦亚浪(1975-),男,江西抚州人,硕士,2004年7月毕业于南昌航空工业学院测控系。·328·江西科学2004年第22卷光栅。这2种方法中,第2种方法不受透镜材料光路如图2所示。折射率畸变的影响,不需考虑透过率函数,制作根据几何光学,由图1可得到的光栅无体全息干涉的影响。总的来说,用锥面r1=rtgα(1)波干涉产生环形光栅的方法设备简单,制作容易。ρ-rr2=-(2)tg2α1环形全息光栅基本原理由(1)和(2)式可得到1.1实验装置ρ-rCE=z-r1-r2=z-rtgα-(3)tg2α环形全息光栅实验装置如图1所示。又因为α1=4
7、α-2β(4)α2=180-2α(5)γ=2β-2α(6)由(3)、(4)、(5)、(6)式可分别得到CEsin2αDE=(7)sin(4α-2β)CEsin(2β-2α)CD=(8)sin(4α-2β)ρ-rBC=(9)sin(2α)则光线1到达E点的光程为:在图1中,光源为He-Ne激光器,L1为扩束ρ-rρ-r〈ABDE〉=+rtgα+(z-rtgα+)镜,L2为准直透镜,M为锥面反射镜,M1为环形si
