对透射闪耀光栅的傅里叶分析
如何用傅里叶红外光谱仪鉴定宝石 傅里叶红外光谱仪工作原理
如何用傅里叶红外光谱仪鉴定宝石傅里叶红外光谱仪工作原理由于利用傅里叶红外光谱仪对不明物质进行分类时，比较便捷，而且无损，对被测物及测试系统的损害风险比较小。
因此它也是特别适合处理宝石类的一些宝贵样品。
利用傅里叶红外光谱仪鉴定的紧要原理是：红外辐射会引起材料的分子振动能级跃迁产生红外光谱我们通过分析光谱中的官能团，就可以得出分子结构。
几乎没有两种物质的红外光谱图是相同的, 所以红外光谱也被称为“指纹谱”。
我也查看了一些相关宝石鉴定的标准和部分文献，总结起来利用傅里叶红外光谱仪的鉴定手段可分为如下几种方式：一. 傅立叶近红外光谱法近红外光谱紧要指范围在12500 ～ 4000 cm— 1波段的红外光谱。
此波段是中红外光谱的倍频和组合带区, 它的特点是穿透本领强，可穿透深度到1mm以上, 而中红外光的穿透本领只能到40m左右。
当翡翠B货表面打蜡较厚时, 中红外光难以穿透蜡层, 无法得到石蜡层以下填充树脂的相关信息, 从而可能产生误判。
近红外光可深入宝玉石1mm以上,树脂、石蜡的光谱信息均不会漏掉, 这样确保了鉴定的精准性。
因此我们可以接受中、近红外双波段的傅立叶红外光谱仪,可以通过察看在7000cm—1左右近红外谱区中水的构态来确定宝石的真伪。
二．衰减反射光谱法：对于较厚的翡翠或使用黄金及白金镶嵌的成品, 红外光难以穿透, 无法采集到透射光谱, 此时需使用漫反射光谱附件。
测试宝玉石表面的红外反射光谱是解决上述问题的一个成熟的方法, 该方法不但可以鉴定宝玉石的填充、改性, 还能得到完整的宝玉石的结构信息, 常用于鉴定宝石的真伪。
三. 透射光谱法：红外光穿透宝玉石可以便利地得到其中物质的结构信息。
以翡翠为例, 通过3200 到2750 cm— 1的波段，我们可以简单地鉴定翡翠内是否存在有机树脂填充物, 并可以辨别是否有染色剂显现, 从而快速辨别翡翠是A货、B货还是C货。
这种方法简便、有效, 常用于红宝石、蓝宝石及钻石等宝玉石的辨别。
透射式衍射光栅原理及应用
contents
目录
• 光栅基本概念与分类 • 透射式衍射光栅工作原理 • 透射式衍射光栅制作技术 • 透射式衍射光栅应用领域 • 透射式衍射光栅性能评价与优化 • 总结与展望
光栅基本概念与分类
01
光栅定义及作用
01
光栅是一种具有周期性结构的光 学元件，其作用是对入射光进行 衍射和干涉，形成特定的光谱分 布。
生的衍射波前，获取光学系统的波前畸变信息。
激光技术中应用
01
激光脉冲压缩
透射式衍射光栅可用于激光脉冲压缩技术中，通过对激光脉冲进行色散
补偿，实现激光脉冲宽度的压缩。
02
激光光束整形
在激光光束整形中，透射式衍射光栅可将激光光束分散成多个子光束，
通过调整子光束的相位和振幅，实现激光光束的整形和优化。
03
推动光学产业发展
透射式衍射光栅的研究和应用不仅促进了光学领域的技术进步，也 为光学产业的发展注入了新的活力。
未来发展趋势预测
高性能光栅的研制
新型光栅材料的探索
未来透射式衍射光栅的研制将更加注重高 性能指标的实现，如更高的分辨率、更低 的杂散光等。
随着材料科学的不断进步，未来有望出现 更多新型的光栅材料，以满足不同应用场 景的需求。
光学测量中应用
光学干涉测量
01
透射式衍射光栅可用于光学干涉测量中，产生相干光干涉条纹，
用于测量光学表面反射相移、光学元件折射率等。
光学传递函数测量
02
在光学传递函数测量中，透射式衍射光栅可作为标准光学元件，
用于测量光学系统的传递函数和成像质量。
光学波前测量
03
透射式衍射光栅可用于光学波前测量中，通过测量衍射光栅产
闪耀光栅衍射图样分析
第29卷第2期延安大学学报（自然科学版）Vol.29No.2 2010年6月Journal of Yanan University（Natural Science Edition）Jun.2010闪耀光栅衍射图样分析曹冬梅，薛琳娜，朱晓敏（延安大学物理与电子信息学院，陕西延安716000）摘要：通过对闪耀光栅衍射图样的二维展示，强调了单槽衍射“零级”的意义。
首次用三维图演示了特定条件下闪耀光栅仅有一序光谱呈现，入射光波长取闪耀波长时谱线强度有最大值存在，离开闪耀波长时强度逐渐下降；随着入射光波长范围的扩大甚至会出现多序光谱的重叠。
关键词：闪耀光栅；衍射光强；闪耀角；闪耀波长中图分类号：O433.4文献标识码：A文章编号：1004-602X（2010）02-0047-03光栅是重要的分光元件之一，在大多数光谱仪和单色仪中经常用到。
在波动光学的教学中光栅既是难点又是重点。
在现行光学教材中，对平面透射式光栅的讲解是十分详细的［1－4］，并且有相当一部分文献针对平面透射式光栅展开了讨论［5－10］。
相对而言，闪耀光栅衍射图样分析在教材中仅仅提及［1－4］，虽然有部分文献对于闪耀光栅的衍射作了一定的研究［11－13］，但相关讨论数学运算较为复杂［11－12］。
本文借助于Mathematica软件分析了闪耀光栅衍射光强度与闪耀角和入射光波长的关系，用二维图和三维图进行了直观演示，结论明了。
对选定的闪耀光栅而言，它有特定的闪耀角，当选择闪耀波长入射时，衍射图样只存在一列光谱；适当加宽入射光谱范围，可以看到这仅存的一序光谱将以闪耀波长为中心进行展开；当入射光波长范围较宽时将会有多序光谱重叠。
1闪耀光栅的衍射理论以形式简单的三角函数为例，当平行光垂直光栅宏观平面入射时，如图1所示，闪耀光栅的衍射光强分布函数为［3］I（θ）=i0（sinαα）2（sin Nβsinβ）2（1）其中α=πλa［sin（θ－θb）－sinθb］，β=πλd sinθ（2）上式中d———光栅常量，a———单槽衍射宽度，θb———闪耀角，θ为衍射光与光栅宏观平面法线的夹角。
夫琅和费光栅衍射的傅里叶频谱分析
§ 5.2 夫琅和费光栅衍射的傅里叶频谱分析一．屏函数的傅里叶变换1．周期性屏函数的傅里叶变换单缝、圆孔或者光栅，都是使入射波的波前改变，其作用可以用屏函数表示。
有一类应用广泛的衍射屏是衍射光栅，即具有周期性空间结构的衍射屏。
衍射屏具有空间的周期性，而波也具有空间的周期性，即衍射屏函数和复振幅都是空间的周期性函数，那么一定可以从数学上得到新的处理方法。
前面说过的反射、透射或闪耀光栅，可以认为是"黑白型"的。
即一部分使光全部透射或反射、另一部分全部不透光。
是典型的振幅型衍射屏，其屏函数表示为，X方向的透过率表示为其周期性表示为，d为最小的空间周期，即空间周期。
空间频率为。
如果透过率的变化是三角函数形式，即余弦或正弦型的，称为正弦光栅。
如果光栅刻线与y轴平行，则其透过率在X方向作周期性变化，周期为d，空间频率为f，f=1/d。
其屏函数可以写成。
平行光正入射，由于，则透射波的复振幅为。
而，所以，即，透射波实际上变为三列波关于波的方向，为平面波，其波矢在x方向的分量为，方向角为，其余两列波的方向角分别为，。
f为空间频率。
一列波，其空间频率越大，在X方向的波矢分量越大，即对于光轴的角度越大。
所以，对于有限大小的通光孔径，总是空间频率小的波可以通过，空间频率大的波不能通过。
这就是空间滤波的原理。
，0级波，方向，+1级波，方向，-1级波，方向对于一般的周期性的屏函数，可以用傅里叶级数将其展开为一系列正弦和余弦函数的和。
即，，其中，是基频。
或者，，，。
或者，傅里叶系数可以直接求出，的集合为傅里叶频谱，对于周期性的屏函数，的取值是分立的，非周期性的屏函数，的取值为连续的。
对于任何形式的衍射屏或物体，都可以将其看成是一系列空间频谱的叠加。
单色平面波照射到这些物体上，则分解成为一系列向不同方向出射的单色平面波，或者是分立的，或者是连续的。
每一个空间频谱代表一个衍射波。
如果用透镜将不同方向的衍射波汇聚到其像方焦平面的不同位置，得到一系列的衍射斑，则焦平面就是原图像的傅里叶频谱面。
傅里叶光学实验(中国科学技术大学大物实验)
傅里叶光学实验实验目的：加深对傅里叶光学中的一些基本概念和基本理论的理解，如空间频率空间频谱和空间滤波和卷积等．通过实验验证阿贝成像理论，理解透镜成像的物理过程，进而掌握光学信息处理实质．通过阿贝成像原理，进一步了解透镜孔径对分辨率的影响实验原理：我们知道一个复变函数f(x,y)的傅立叶变换为⎰⎰+-=ℑ=dxdy vy ux 2i y x f y x f v u F )](exp[),()},({),(π ( 1 )F (u,v)叫作f(x,y)的变换函数或频谱函数。
它一般也为复变函数，f(x,y)叫做原函数，也可以通过求 F(u,v)逆傅立叶变换得到原函数f(x,y)， ⎰⎰+=ℑ=-dudv vy ux 2i v u F v u F y x f 1)](exp[),()},({),(π （2） 在光学系统中处理的是平面图形，当光波照明图形时从图形反射或透射出来的光波可用空间两维复变函数（简称空间函数）来表示。
在这些情况下一般都可以进行傅里叶变换或广义的傅里叶变换。
逆傅里叶变换公式（2）说明一个空间函数f(x,y)可以表示成无穷多个基元函数exp[i 2π(ux +vy )]的线性叠加，dudv v u F ),(是相应于空间频率u ,v 的权重，F (u ,v )称为f (x ,y )的空间频谱。
.最典型的空间滤波系统—两个透镜（光学信息处理系统或傅立叶光学变换系统）叫作4f 系统，如图1所示，激光经过扩束准直形成平行光照明物平面(其坐标为x 1,y 1)，透过物平面的光的复振幅为物函数f(x 1,y 1),这一光波透镜1到达后焦平面（频谱面）就得到物函数的频谱，其坐标为(u ,v )，再经透镜2 在透镜2的象平面上可以得到与物相物平面 透镜1 频谱面 透镜2 像平面图2.4-1 4f 系统等大小完全相似但坐标完全反转的象，设其坐标为(x 2,y 2)。
此时我们将坐标完全反转后可以认为得到原物的完全相同的象。
闪耀光栅原理及其应用
闪耀光栅原理及其应用
闪耀光栅是一种新型的宽带反射光栅，其原理是利用玻璃与金属的反射率差异以及材
料表面的微结构来实现反射光的色散，从而实现光谱的分离。
闪耀光栅具有较高的光谱分
辨率、高透过率、小尺寸、易于集成等特点，被广泛应用于光通信、光谱分析、光学成像
等领域。
闪耀光栅的原理是利用玻璃与金属的反射率差异以及材料表面的微结构来实现反射光
的色散。
在闪耀光栅表面特殊加工一定的微结构和金属反射层，当入射光照射到其表面时，部分光被反射，另一部分光被分离出来发生多次反射，并在微结构上发生衍射，产生波长
差异，从而实现光谱的分离。
由于闪耀光栅的反射光通过观测点出射时具有独立的出射角度，这意味着它可以分离
不同角度入射的光，即在非常小的范围内实现光谱的分离。
因此，闪耀光栅具有比传统光
栅更高的光谱分辨率和更宽的光谱带宽。
闪耀光栅的应用领域非常广泛。
在光通信领域，可以通过多个闪耀光栅实现多路复用
和解复用，从而提高信道密度和系统传输容量。
在光谱分析领域，可以利用闪耀光栅实现
高速和高灵敏度的光学光谱分析。
在光学成像领域，利用闪耀光栅可以实现高分辨率的成像，并且可以制造更小、更轻、更便携的光学成像设备。
除了上述应用，闪耀光栅还可以应用于激光腔内分布式反射光栅、光电子器件、光学
传感器、太阳能电池等领域。
随着科技的不断进步和闪耀光栅的不断创新和发展，这种新
型的宽带反射光栅会有越来越广泛的应用。
工程光学下篇：第14.3节 光波衍射的傅里叶分析方法
如(x, y)点对应的平面波 在x方向的空间频率为：
u x sin cos f
L2
深圳大学光电工程学院
§14.3 光波衍射的傅里叶分析方法
夫琅和费衍射图样的特点
1. 衍射现象的扩散程度与孔径大小成反比： 依据：傅里叶变换的坐标缩放性质 FT{f (ax)} 1 F u a a 物理意义： 物函数坐标的收缩和展宽，使频谱函数坐标按同一比例 展宽或收缩，同时频谱的振幅相应降低或增加，但频谱 函数的形式不变 光的限制越严重，衍射现象越显著
y1) exp[
i2
(ux1
vy1 )]
dx1dy1
即：
衍射屏(x1, y1)
接收面(x, y)
E~(x, y) C FT{E~1(x1, y1)} 物面
频谱面(u, v)
除C 外，夫琅和费衍射的复振 幅分布是衍射屏复振幅分布的 傅里叶变换！
深圳大学光电工程学院
§14.3 光波衍射的傅里叶分析方法
接收面(x, y)
深圳大学光电工程学院
§14.3 光波衍射的傅里叶分析方法
夫琅和费衍射与傅里叶变换的关系
夫琅和费衍射公式：
E~(x, y) C
E~1
(
x1
,
令 ：u x ，v y
y1
)
exp
ik
x f
x1
y f
y1 dx1dy1
f
f
E~(x, y) C
E~1 ( x1 ,
第十四章
傅里叶光学
本章内容
§14.1 平面波的复振幅分布和空间频率 §14.2 复杂复振幅分布及其分解 §14.3 光波衍射的傅里叶分析方法 §14.4 透镜的傅里叶变换性质和成像性质 §14.5 相干成像系统分析及相干传递函数 §14.6 非相干成像系统分析及光学传递函数 §14.7 阿贝成像理论与波特实验
闪耀光栅报告
4、显示技术
闪耀光栅不仅具有很高的分色能力, 而且还具有将零级次衍 射光的绝大部分能量转移到所需级次上的能力, 衍射效率可达到 100%.设计适当的闪耀角, 能使复合白色光产生的RGB三基色光处 于最高衍射效率范围内.用闪耀光栅作为显示画面的光调制器, 能最大限度地提高光源的利用率。
闪耀光栅的光强分析
Байду номын сангаас
光强分布：（平面波入射）
2
sin sin N I I0 sin
其中：
2
a[sin sin( )]
表示槽面两端光线光程差的一半
kd (sin i sin ) / 2 d (sin i sin )
多波长复合光信号聚焦在微闪耀光栅上, 光栅对不同波长的光 衍射角不一样, 于是可以把复合信号在空间上分离为不同波长的分 量。
闪耀光栅的应用现状 3、精密测量
光栅作为精密测量的一种工具, 由于它本身具有的优点, 已 在精密仪器、坐标测量、精确定位等多个领域得到了广泛的应用. 闪耀光栅可用于位移测量、转角测量、光学三维测量、温度测量 等。
闪耀光栅的工作原理
一般情形下的闪耀波长
i
代入原始光栅方程：
sin i sin(i 2 ) kB / d
得到闪耀波长：
B 2d sin cos(i ) / k
当k=1 时，产生1级闪耀波长，并且1级闪耀波长的其他级次（包括零级） 的光谱都几乎和单槽面衍射极小位置重合，致使这些级次上的光强度被调制 的很小，绝大部分的光能转移并集中到一级光谱上。
分析基础
干涉
光栅 光谱
衍射
光谱级次高，分辨本 领、色散本领大
8.11傅里叶光学简介
1 0 -1 -3
λ
G
光 栅
f′
对于光栅我们可以用透过率函数′（x）来描 来描 对于光栅我们可以用透过率函数 一维透射光栅的透过率函数是一矩形波函数. 述,一维透射光栅的透过率函数是一矩形波函数 一维透射光栅的透过率函数是一矩形波函数 为了讨论问题方便, 设光栅狭缝总数N无限大 无限大. 为了讨论问题方便 设光栅狭缝总数 无限大d s源自n θ = mλ,在近轴条件下
(m = 0, ±1, ± 2,L )
= mp0λ,
sin θ ≈
ξ
f′
=m
λ
d
因此透镜后焦面上频率为
ξ p = mp0 = , ′ fλ
上面的讨论可以说明, 上面的讨论可以说明 理想夫琅和费衍射系统 起到空间频率分析器的作用.这就是现代光学对夫 起到空间频率分析器的作用 这就是现代光学对夫 琅和费衍射的新认识。 琅和费衍射的新认识。 当单色光波入射到待分析的图象上时,通过夫琅 当单色光波入射到待分析的图象上时 通过夫琅 和费衍射,一定空间频率的信息就被一定特定方向 和费衍射 一定空间频率的信息就被一定特定方向 的平面衍射波输送出来. 的平面衍射波输送出来 这些衍射波在近场彼此 交织在一起,到了远场它们彼此分开 到了远场它们彼此分开,从而达到分 交织在一起 到了远场它们彼此分开 从而达到分 频的目的. 频的目的
1 1 i2π p0x i2π p0x 1 i2π 3p0x i2π 3 p0x f (x) = + (e +e +e ) ) (e 2 π 3π 1 i2π 5 p0x i2π 5 p0x + (e +e )L L 5π
在光学中,负的空间频率也可以被赋予物理意义 在光学 在光学中 负的空间频率也可以被赋予物理意义.在光学 负的空间频率也可以被赋予物理意义 用复数表示更方便,更合理 中,用复数表示更方便 更合理 用复数表示更方便
软X射线掠入射金属光栅闪耀特性的校正傅里叶展开微分法分析
文章 编 号
１０ —２ Ｘ（０ ７０ —０ １０ ０ ４９ ４ ２ ０ ） １０ ０ —８
软 Ｘ 射 线 掠 入射 金属 光栅 闪耀 特 性 的 校 正傅 里 叶展 开微 分 法 分 析
巴音贺希格 ， 朱洪春
（． 科学院 长春光学精密机械与物理研究所， 长春 １０３ ； １ 中国 吉林 ３０３
Ｂ ｙ ｎ ｅ ｈ ｇ 一 ＺＨＵ ｎ － ｈ ｎ ’ ａ ａ ｈ ｓ ｉ Ｈｏ ｇ ｃ ｕ 。
（ ． ｈ ｎ ｃ ｕ ｎ ｔ ｕｅｏ ｐ ｉｓ Ｆ ｎ ｃａ ｉ ｎ ｙ ｉｓ ｈｎ ｓ ａ ｅ ｆ １Ｃ ａ ｇ ｈ ｎＩ ｓ ｔｔ ｆ Ｏ ｔ ， ｉｅ ｉ ｃ Ｍｅｈ ｎｃ ａ ｄ Ｐｈ ｓｃ ，Ｃ ｉｅｅ ｓ Ａｃｄ ｍｙｏ
关 键 词 ： Ｘ 射 线 ， 入分 法 软 掠 闪 校 微
文献标识码 ： Ａ
中 图分 类 号 ： ３ ． ； ３ ． ０４６Ｉ ０ ４８２
Ａｎ ｌｓｓｏ ｌ ｚ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｆｇ ａ ｉ ｇ ｉ ｃｄｅ ｃ ｅ ａ ｒ ｔｎ ａ ｙ ｉ ｎ ｂ ａ ｅ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉ ｓｏ ｒ ｚ ｎ ｎ ｉ ｎ ｅ ｍ ｔ ｌｇ ａ ｉ ｇ ｉ ｏ ｔＸ－ ａ ｅ ｉｎ ｂ ｉｆｒ ｎ ｉｌｔ ｅ ｒ ｔ ｏ ｒ ｃ ｕ ｉｒｅ ｐ ｎ ｉｎ ｎ ｓ ｆ ｒ ｙ ｒ ｇｏ ｙ ｄ ｆｅ ｔａ ｈ ｏ ｙ ｗｉ ｃ ｒ ｅ ｔＦｏ ｒｅ ｘ ａ ｓｏ ｅ ｈ
维普资讯
第１ ５卷
第 １期
光 学 精 密工 程
Ｏｐ ｉｓａ ｄ Ｐ ｅ ｉ ｉｎ Ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｔ ｎ ｒ ｃ ｓｏ ｎ ｉ ｅ ｒ ｃ ｎ
Ｖｏ ． ５ Ｎｏ １ １１ ．
２０ ０ ７年 １月
Ｊｎ ２ ０ ａ ．０ ７
傅立叶红外光谱基本原理
傅立叶红外光谱基本原理傅立叶红外光谱是一种常用的光谱分析技术，它通过测量物质在红外区域的吸收和散射，可以确定物质的结构和成分。
傅立叶红外光谱的基本原理包括样品的制备、红外光的产生和检测、以及光谱数据的解析和分析。
首先，在进行傅立叶红外光谱分析之前，需要对所研究的样品进行适当的制备。
样品通常是以固体、液体或气体的形式存在。
对于固体样品，可以通过研磨或均匀混合的方法获得均匀的样品；对于液体样品，一般是将样品溶解在适当的溶剂中，以获得透明的溶液；对于气体样品，则需要通过气体采集或气体扩展的方法。
然后，傅立叶红外光谱需要使用红外光源产生适当的红外光。
红外光的产生通常采用红外线灯泡或激光器。
红外线灯泡是通过将电流通入灯泡内的导电丝，使其达到高温而产生的红外光。
激光器则是通过激光器材料的激光和泵浦光激发而产生的。
红外光源可以产生连续的红外光谱或单一频率的红外光谱，具体取决于所使用的光源类型。
接下来，傅立叶红外光谱需要使用红外光谱仪进行光谱的测量和分析。
红外光谱仪一般由四个部分组成：光源、样品室、检测器和数据处理系统。
光源产生的红外光从样品室中经过样品后，被检测器接收并转换成电信号。
检测器可以是普通的光电二极管或半导体探测器。
在解析和分析光谱数据时，首先需要确定样品的透射光和参考光的光谱。
透射光是红外光经过样品后透过的光，而参考光是未经样品干扰的红外光。
通过计算透射光和参考光的比值，可以得到光谱的透射率。
然后，透射率可以通过傅立叶变换算法转换成光谱图。
傅立叶变换算法是一种数学方法，用来将时间域的信号转换为频率域的信号。
最后，通过对光谱图的分析和解释，可以确定物质的结构和成分。
红外光谱图中的吸收峰对应于分子中不同官能团的振动模式，而吸收峰的位置和强度可以提供有关样品中化学键的详细信息。
通过与已知的光谱库进行比对，可以确定未知样品的成分和结构。
综上所述，傅立叶红外光谱是一种通过测量物质在红外区域的吸收和散射来确定物质结构和成分的光谱分析技术。
12光栅的分光本领及闪耀光栅解析
瑞利判据
k
Nd cosk
kN
R kN
光栅的色分辨本领正比于衍射单元总数N和光谱的 级数k，与光栅常数d无关
闪耀光栅
普通光栅衍射（透射光栅）光谱仪缺点：
很大一部分能量集中在无色散0级主极强
单缝衍射因子的零级 主极强(调制强度）
sin
2
asin
sin 0
缝间干涉因子的零级 主极强
1、光栅的分光原理
光栅方程
正入射 d sin k，k 0,1, 2,
sin k , k 0,1, 2,
d
0级没有色散
表示第k级谱 线的角位置
k 一定时, , 不同颜色的主极大位置不同,形成光谱。
各种波长的同级谱线（主极强）集合起来构成光源的一套光谱
5
光栅光谱有许多级,
每一级是一套光谱 sin
光栅的线色散本领
Dl
l
Dl fD
kf
Dl d cosk
d，k，f
与光栅中衍射单元的总数N无关
8
3. 光栅的色分辨本领
的k级主极大
+的k级主极大
sin
sin k
d
瑞利判据
能够分辨两谱线的最小角间隔 即为某级谱线（主极大）半角宽度k
k
Nd
cosk
9
光栅的色散本领
D
d
k
cosk
=
光栅的色分辨本领
色散本领只是反映光谱仪将两相近谱线的中心分离程度 但位置拉开并不等于可以分辨
能否分辨此两谱线还取决于每一谱线本身的宽度 光谱仪对波长附近的谱线能够分辨的最小波长差为，
波长与之比，定义为：色分辨本领 R
3
瑞利判据
光栅傅里叶分量
光栅傅里叶分量
光栅傅里叶分量是一种将光栅与傅里叶变换相结合的技术。
在光栅傅里叶分量中，光栅被用作一种光学滤波器，它通过选择特定的波长和方向来选择特定的傅里叶分量。
这种技术在光谱学、光学成像和光学频率分析等领域具有广泛的应用。
光栅傅里叶分量的原理是将多个平面波分别反射到不同的方向，然后在焦平面上进行相干叠加。
在这个过程中，不同方向的反射波产生不同的相位差，从而形成不同的傅里叶分量。
通过调整光栅的周期和方向，可以选择特定的傅里叶分量进行光学滤波，从而得到所需的信号。
光栅傅里叶分量技术不仅可以对光学信号进行分析和处理，还可以用于其他领域的信号处理和图像处理。
- 1 -。
透射式衍射光栅原理详解共45页文档
透射式衍射光栅原理详解
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 —易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
对透射闪耀光栅的傅里叶分析
对透射闪耀光栅的傅里叶分析【摘要】一般的透射光栅光谱的缺点是，没有色散的零级主极大占去了入射能量中的很大一部分，剩下的能量又要分配到正负各级主极大上，造成用来分析的有色散的那些谱线中只分配到很小的能量。
在实际的应用中，要设法把能量集中分配到所要利用的那级光谱中，闪耀光栅就是为此目的设计的。
研究从不同方向入射透射闪耀光栅的透射函数，利用傅里叶光学，从理论上分析透射闪耀光栅衍射图样的复振幅和光强分布与闪耀角及波长的关系。
【关键词】透射闪耀光栅;闪耀角;波长Abstract：the general transmission grating spectroscopy of disadvantage is that not the dispersion of the zero level great Lord takes up a large part of the incident energy，the remaining energy to be assigned to all levels of the main great，used for analysis of dispersion of the spectral line caused by assigned to only small fraction of energy.In the actual application，try to focus your energy allocation to have to use the magnitude spectrum，blazed grating is designed for this purpose.Research from different direction incident transmission of blazed grating transmission function，using the Fourier optics，theoretically analyzed transmission blazed grating diffraction pattern of complex amplitude distribution of light intensity and blaze Angle and the relationship between the wavelength.Keywords：transmission blazed grating;blaze Angle;wavelength1.引言最早的光栅要归功于美国天文学家李敦豪斯。
对透射闪耀光栅的傅里叶分析
对透射闪耀光栅的傅里叶分析高霞;王志斌【期刊名称】《电子世界》【年(卷),期】2014(000)013【摘要】the general transmission grating spectroscopy of disadvantage is that not the dispersion of the zero level great Lord takes up a large part of the incident energy,the remaining energy to be assigned to al levels of the main great,used for analysis of dispersion of the spectral line caused by assigned to only smal fraction of energy.In the actual application,try to focus your energy alocation to have to use the magnitude spectrum,blazed grating is designed for this purpose.Research from different direction incident transmission of blazed grating transmission function,using the Fourier optics,theoreticaly analyzed transmission blazed grating diffraction pattern of complex amplitude distribution of light intensity and blaze Angle and the relationship between the wavelength.%一般的透射光栅光谱的缺点是，没有色散的零级主极大占去了入射能量中的很大一部分，剩下的能量又要分配到正负各级主极大上，造成用来分析的有色散的那些谱线中只分配到很小的能量。
傅里叶红外透射光谱
傅里叶红外透射光谱
傅里叶红外透射光谱是一种材料分析技术。
它是利用傅里叶红外光原理进行的分析技术。
傅里叶红外透射光谱具有高分辨率、高信噪比、快速分析速度等优点。
它可以用于分析固体、液体和气体中的化学成分。
在化学、医药、材料科学等领域都有着广泛应用。
傅里叶红外透射光谱的原理是利用物质分子内部振动和转动的特征吸收峰来确定分子的结构和成分。
当红外光入射样品后，它被样品分子吸收，会引起振动和转动，使得入射光的能量被吸收一部分，另一部分透过样品，形成透射光谱。
透射光谱中的波峰对应着不同的化学成分和它们的结构信息。
傅里叶红外透射光谱的分析方法是非破坏性的，它不会对样品造成损伤。
在分析过程中，样品处理和实验操作相对简单，可以快速得到可靠的分析结果。
此外，与其他材料分析技术相比，其仪器设备的成本和操作费用较低，运用范围广泛。
总的来说，傅里叶红外透射光谱是一种高效、快速、准确度较高的分析技术，具有广泛的应用前景。
光纤光栅透射和反射的关系
光纤光栅透射和反射的关系光纤光栅是一种常用于光纤通信和光谱分析等领域的重要光学元件。
它通过在光纤中引入周期性的折射率变化，实现对光的传输和调制。
光纤光栅既可以实现透射，也可以实现反射，而透射和反射之间存在着密切的关系。
在光纤光栅中，透射和反射是由光纤光栅的折射率调制效应来实现的。
光纤光栅中的折射率变化可以通过不同的方法来实现，如光纤光栅中引入周期性的折射率变化，可以通过光纤中的光纤螺旋法、光纤电弧法、光纤拉伸法等方法来制备。
通过这种折射率的调制，光纤光栅可以实现对光的频率选择性传输和反射。
在光纤光栅中，透射和反射的关系可以通过光纤光栅的工作原理来解释。
当光线通过光纤光栅时，由于光纤光栅中折射率的变化，光线会发生衍射现象。
衍射会导致光线的传播方向发生改变，并形成透射和反射两个部分。
我们来看透射部分。
当光线传播过程中遇到光纤光栅的折射率变化时，部分光线会被衍射出去，形成透射光。
透射光的频率和传播方向受到光纤光栅的周期性折射率变化的影响。
通过调节光纤光栅的周期和折射率变化幅度，可以实现对透射光的频率选择性传输。
透射光可以用于实现光纤通信中的信号传输和调制。
我们来看反射部分。
当光线传播过程中遇到光纤光栅的折射率变化时，部分光线也会被衍射反射回来，形成反射光。
反射光的频率和传播方向也受到光纤光栅的周期性折射率变化的影响。
通过调节光纤光栅的周期和折射率变化幅度，可以实现对反射光的频率选择性反射。
反射光可以用于实现光纤传感器中的信号检测和反馈。
透射和反射之间的关系可以通过光纤光栅的光学特性来解释。
光纤光栅中的折射率变化会导致光线的传播方向发生改变，从而产生透射和反射现象。
透射和反射的比例取决于光纤光栅的折射率变化幅度和光线入射角度等因素。
通过调节这些因素，可以实现透射和反射光的强度和频率的调控。
光纤光栅透射和反射的关系在光纤通信和光谱分析等领域具有重要的应用价值。
通过设计和制备不同类型的光纤光栅，可以实现对不同波长和频率光信号的传输和调制。
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对透射闪耀光栅的傅里叶分析
【摘要】一般的透射光栅光谱的缺点是，没有色散的零级主极大占去了入射能量中的很大一部分，剩下的能量又要分配到正负各级主极大上，造成用来分析的有色散的那些谱线中只分配到很小的能量。
在实际的应用中，要设法把能量集中分配到所要利用的那级光谱中，闪耀光栅就是为此目的设计的。
研究从不同方向入射透射闪耀光栅的透射函数，利用傅里叶光学，从理论上分析透射闪耀光栅衍射图样的复振幅和光强分布与闪耀角及波长的关系。
【关键词】透射闪耀光栅;闪耀角;波长
Abstract：the general transmission grating spectroscopy of disadvantage is that not the dispersion of the zero level great Lord takes up a large part of the incident energy，the remaining energy to be assigned to all levels of the main great，used for analysis of dispersion of the spectral line caused by assigned to only small fraction of energy.In the actual application，try to focus your energy allocation to have to use the magnitude spectrum，blazed grating is designed for this purpose.Research from different direction incident transmission of blazed grating transmission function，using the Fourier optics，theoretically analyzed transmission blazed grating diffraction pattern of complex amplitude distribution of light intensity and blaze Angle and the relationship between the wavelength.
Keywords：transmission blazed grating;blaze Angle;wavelength
1.引言
最早的光栅要归功于美国天文学家李敦豪斯。
1786年，他在两根由钟表匠制作的细牙螺丝之间，平行地绕上细丝，在暗室里透过它去看百叶窗上的小狭缝时，观察到三个亮度差不多相同的像，在每边还有几个另外的像，“离主线越远，它们越暗淡，有彩色，并且有些模糊。
”他实际上制成了透射光栅，还在费城做了光栅实验。
他制作的最好光栅，约为4.3线/mm。
1801年杨氏在“光的理论”一文中，介绍了他研究光栅的情况，他利用一块刻有相邻间隔约为0.05mm的一系列平行线的玻璃测微尺，当作光栅。
1813年，他认识到所观察到的彩色是由于相邻刻线的微小距离所致。
1821年，夫琅和费发现衍射角与丝的粗细或缝宽窄无关，而只与这两者之和即光栅常量d有关。
1867年卢瑟福设计了以水轮机为动力的刻划机，制作的光栅优于当时最好的光栅;1870年他在50mm宽的反射镜上用金刚石刻刀刻划了3500槽，这是第一块分辨率和棱镜相当的光栅;1877年他制出了680线/mm的光栅。
19世纪80年代，罗兰为了系统地测量光谱线的波长，致力于光栅刻划技术的提高，制成了优良的衍射光栅。
1920年，伍德研究出通过改进光栅刻槽的形状，即利用“闪耀”技术，大大提高光栅的衍射效率。
经过一代又一代物理学家的不懈努力，光栅已成为实用的分光元件，在光谱学研究中发挥了重要作用。
图1 透射闪耀光栅
2.透射闪耀光栅的傅里叶分析
透射闪耀光栅是在玻璃基底上镀一层高反射的金属层，然后用具有特殊形状的刻刀在金属层上等间隔地刻出一系列锯齿状槽面而成。
实际上透射闪耀光栅相当于在光学毛坯上附以折射率为n、顶角为a的N个无限长小棱镜的周期排列，但是在一个小棱镜上不同点衍射光的位相不同，每条衍射光需要乘以一个位相因子。
如图1所示。
图2 光线斜入射到小棱镜上
光强分布为设光线分别从处以斜入射到小棱镜上时，如图3，入射时在面上是等位相面，出射时面是等位相面，因此两束光相应的位相差为：
（1）
因为是入射光线和出射光线的夹角，很小，，因此式（1）可写为：
（2）
（3）
闪耀光栅的透过率函数为：
（4）
设入射光波用振幅为1的单色平面波斜入射（入射角为，于是在衍射拼上的光振动分布为：
（5）
则在观察屏上的光振动分布是的傅里叶变换：
（6）
光强分布为：
（7）
3.计算分析
由（8）式可以看出，透射闪耀光栅在观察屏上最大时，，即：
（8）
为衍射角。
各级主极大位置为：
（9）
其中。
（16）式和（17）式极大值重
合，使第级成为闪耀级次。
这样，即：
（10）
4.结论
由上可知，当光以不同的角度入射时，相当于该闪耀光栅的闪耀波长发生了变化。
具体的变化情况与入射时的角度有关。
参考文献
[1]游璞，于国萍.光学[M].北京：高等教育出版社，2003.121-126.
[2]吕乃光.傅里叶光学[M].北京：机械工业出版社，2006.
[3]王志斌，张记龙，吴峰.光激光告警系统中信号光与天空光的能量分析[J].测试技术学报，2006.20（1）.
[4]赵博，晏磊，李颜青，齐向东，高键翔.闪耀光栅的傅里叶分析[J].光学技术，2001，27（2）.
[5]羊国光，宋菲君.高等物理光学[M].合肥：中国科技大学出版社，1991.。