全息光栅的设计制作.docx

U = U ej2K
10
U = U + U
12
i = U2 =uu
=U 2 2 + ej 2K
sin0 -sin 0 “ sin 0 -sin 0 )
1 九 2 x + e - j2K 1 九 2 x
=2U U = U ej2K
10
U = U + U
12
i = U2 =uu
=U 2 2 + ej 2K
sin0 -sin 0 “ sin 0 -sin 0 )
1 九 2 x + e - j2K 1 九 2 x
=2U 2 1 + cos 2兀
0
sin 0 — sin 0 )
x 九 丿
丿
, (sin 0 — sin 0 )
=4U 2 cos 2 兀 1 4 x
九 丿
由干
全息光栅常数d由下式确定:
全息光栅的设计制作
光栅是重要的分光元件之一，由于它的分辨率优于棱镜，因而许多光学仪器中都采用光栅代替棱镜作 为分光的主要元件，如单色仪、光谱仪、摄谱仪等。此外，光栅在现代光学中的应用日趋广泛，如光通信 中用作光耦合器、光互连中用作互连元件、激光器用作选频元件、光信息处理用作编码器、调制器、滤波 器等等。全息光栅制作技术是20 世纪 60 年代随着全息技术的发展而出现的，因其具有传统刻划光栅所不 具备的一些优点而受到人们的重视。目前，全息光栅在某些方面已经取代刻划光栅，在光栅家族中占有了 一席之地。
［实验目的］
1、掌握用全息方法制作光栅的基本原理；
2、掌握全息实验光路的基本调节方法和一维光栅的制作技巧；
3、了解全息光栅的基本特性和测试方法；
4、初步了解全息记录介质—卤化银乳胶的特性和干板的处理方法。
［实验仪器］
全息防震平台（）, He-Ne激光器，反射镜（若干），分束镜，针孔滤波器，干板架，全息 干板。
［实验原理］
一．全息光栅制作原理 由光的干涉原理可知，两束平行的相干光干涉，干涉场是一组明暗相间的等间隔的平面族，其周期由 两束平行光的夹角和光波波长所确定。若将全息记录干板置于该干涉场中，则干板上记录到的干涉条纹将 呈等间隔的平行直线条纹，这就是全息光栅。
设两束平行光与光轴的夹角分别为8 |和e 2,光波波长为入，显然，干板记录的全息光栅的透射率应 该呈余弦函数分布，称为余弦光栅。
sin 0 c sin 0
九 1 x;U = U e心九 2x; 20
sin 0 sin 0 、
e心J x + e心九2 x
sin0 — sin0 1 sin0 —sin0 D
兀 i 2 d =兀• f = = i 2; sin 0 — sin 0 沁-
九 o d 九 1 2 L
光栅法线
f 0是光栅空间频率，表征了光栅线密度特性，其单位通常用“lp/mm” （lp表示“线对”，指一条亮
纹和一条暗纹构成的一个“线对”，对应光栅的一个周期）。可见，要想提高全息光栅的线密度，只需增大 两束平行光的夹角。
二．光栅的空间频率的测量原理
在光栅有效使用宽度确定的情况下，光栅的分辨率主要取决于光栅的空间频率f 0，因而通常把光栅的 空间频率（也称光栅的线密度）作为表征全息光栅分辨率特性的一个重要指标。光栅空间频率的测量是利 用分光计测量光栅的一级衍射角叭，然后由光栅方程式（2）计算而得
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