非正入射条件下的光栅衍射实验

分析了现行光栅实验中将平行光斜入射作为正入射条件处理引起的误差。验证了当入射角α<2·5°时,在实验精度范围用正入射公式处理是可行的,但当入射角较大时则须用斜入射公式处理。     

关于光栅斜入射问题的分析

分析了平行光斜入射光栅时衍射现象的特点,得到了平行光斜入射时的光栅方程、条纹变化情况、主极大级次的变化规律和对光栅分辨本领以及入射光相位差对衍射角的影响,同时也讨论了缺级条件。     

关于倾斜入射时光栅的衍射光谱

一般认为,倾斜入射时光栅的衍射光谱,比之正入射时能够看到更多的衍射级次.我们用实验方法观察了倾斜入射时光栅衍射光谱的分布,以及随入射角增大时的变化规律.文中对观察到的现象作了浅易的分析和说明.     

光栅常数非垂直入射测量法

本文对非垂直入射条件下光栅衍射特性进行分析，并从光栅方程入手导出非垂直入射法测光栅常数的关系式，从而提出一种非垂直入射测光栅常数的新方法。     

光栅常数垂直入射测量法

本文对非垂直入射条件下光栅衍射特性进行分析，并从光栅方程入手导出非垂直入射法测光栅常数的关系式，从而提出一种非垂直入射测光栅常数的新方法。     

平面波倾斜入射时的夫琅和费衍射花样

在非近轴条件下 ,夫琅和费衍射花样的观察面是球面 ,平面上观察到的衍射花样是球面上衍射花样在平面上的投影 ,讨论了平面波倾斜入射在一维朗奇光栅上产生的衍射花样偏离直线的原因 ,实验结果和理论分析一致 .     

光栅光谱仪狭缝宽度对谱线图样影响

通过对光栅光谱仪入射狭缝宽度的调节,观察屏幕上谱线,分析波长的分布,研究入射狭缝宽度对谱线图样的影响。分析了入射狭缝与谱线图样之间的关系,表明谱线图样中峰的数量和光的种类数跟入射狭缝宽度成正比关系,这对波长的精确测定有着很大的影响。     

快速调节入射光垂直于光栅平面的方法

利用分光计和光栅测量光波波长(或光栅常数)的实验中,通常采用“垂直入射法”。实验时调节入射光使之与光栅平面垂直是最关键、最困难的步骤,往往由于入射光未能严格垂直入射光栅平面而使实验精度不高,文章通过理论分析提出了一种新的方法,用该方法可以快速调节平行光垂直于光栅平面。实验表明:用该方法所得到的实验结果相对误差在0.1%以下,大大高于传统方法的测量精度。     

光栅常数测定实验中谱线不等高现象的分析

利用分光计进行的光栅常数测定实验,当光线垂直于光栅表面入射时,若光栅刻痕与狭缝不平行,将导致衍射谱线不等高现象.我们对这种情况下产生的衍射谱线不等高现象进行了理论分析,并推导出衍射谱线偏离零级条纹的相对距离表达式,同时讨论了此现象对测量光栅常数造成的影响.     

光栅三维空间衍射现象的研究

实验发现平行光空间斜入射光栅时,衍射光斑呈曲线分布。通过对实验观察和分析,从基尔霍夫衍射理论出发,分析了平行光以任意角度入射光栅时的夫琅和费衍射极大值是沿圆锥面分布的特点,进而得到了在平面接收屏上的衍射花样分布的定量表达式,并且归纳总结出三维空间斜入射光栅的一般规律,理论分析与实验结果一致。     

“光栅玻璃不平行带来的误差”分析

由于光栅玻璃两表面不平行,给实验测量带来系统误差。通过计算,得到了光栅玻璃表面的四种不同夹角分别对应于在分光仪上的四种不同放置方式的系统误差。得出了这样的结果:在通常的实验所采用的波长和光栅常数情况下,一般光栅玻璃两表面不平行带来的误差低于分光仪度盘的最小读数值;在光栅玻璃两表面夹角较大时,以光栅刻痕面重直光轴并面对望远镜的情况,误差最小。     

基于光电技术的圆度测量及最小二乘评定

提出了一种基于光电技术测量圆度误差的新方法.该方法将圆度误差转化为轴上物点的移动,利用理想光组轴向放大率理论来实现微位移的放大,并通过采用位置敏感探测器将光斑像点的位移转化为电信号的输出,从而实现位移与电信号的转化;在测量圆度的同时,采用圆光栅来测量工件转角,实现整周的圆轮廓实时记录;对于圆度误差的评定采用最小二乘法,并经过对比实验,证实该方法的测量原理可行,实现了圆度误差的整周连续测量,其测量精度可以达到1 μm.     

减小光栅传感器测量信号误差的研究

在光栅传感器测量系统中，为了提高测量信号的精度，需要对系统输出信号的误差进行研究。介绍了莫尔 条纹的产生和光栅传感器测量系统，对测量系统的误差进行了分析，提出了利用基于误差修正技术的光栅测量系 统减小光栅测量信号的系统误差的方法，以及利用滑动平均滤波与中值滤波结合的方法减小动态莫尔条纹信号中 的随机误差，总结了设计光栅传感器测量系统的关键技术。仿真结果表明#混合滤波方法可以有效地减小动态莫 尔条纹信号中的噪声干扰，且算法简单。     

亚波长光栅的零级反射特性研究

从严格耦合波衍射理论出发,在不同入射角、方位角和光栅参数下的情况,计算了矩形亚波长光栅零级反射效率随入射光波长的变化.通过计算结果,找出相对合理的光栅参数,使得当入射光的入射角或方位角发生变化时,光栅反射出不同波段的光,即反射出不同颜色的光.这些研究可应用于防伪技术,为设计和制作防伪光栅提供了设计依据.     

用衍射效率比测浮雕矩形光栅参量

基于矩形光栅的标量衍射效率公式,提出一种根据0级和1级衍射效率比来测量浮雕矩形光栅的刻槽深度和折射率的方法,并对衍射效率与刻槽深度和入射角的关系进行分析.对刻槽深度分别为2.90,1.01μm的熔石英离子刻蚀矩形光栅进行测量,从实验上验证测量方法的正确性.研究结果表明:通过测量透过光栅的0级和1级衍射光强比,可反演出矩形光栅刻槽深度和塑料光栅材料的折射率,所测量光栅刻槽深度和折射率的误差均小于1%.     

光栅条纹最小偏向角的研究

在光栅方程的基础上,利用矢量法和标量法证明了只有入射角与同侧某一级明条纹的衍射角相等时,该级条纹的偏向角为最小偏向角。通过实验数据计算波长,比较结果可知,实验中入射角与衍射角虽然不完全相等,但在相差不超过1°的前提下,可以认为满足最小偏向角的条件。通过对光栅条纹最小偏向角的研究,可以大幅度提高光波波长测量精度,避免了调节垂直入射这一复杂的步骤,将物理实验化繁为简,使实验结果变得更加清晰明朗。     

用透射光栅测波长的探讨

分析了用透射光栅测波长和光栅常量的实验中,某些因素对测量结果精确度的影响,并提出了提高测量精确度的方法和依据。