光栅衍射实验中测量光栅常数的两种辅助方法

衍射光栅可以将不同波长的光在空间上分离开,在光谱分析领域中有广泛应用.利用光栅的衍射来测量光栅常数是大学物理实验中的一个典型实验,而本文介绍的正是光栅衍射实验中的两个有趣现象:一是旋转光栅时,谱线的偏转角存在一个最小值;二是光栅旋转到一定角度时,衍射光斑会逐渐消失在视野中.论文从理论上分析解释这两种现象,并设计出两种测量光栅常数的方法,在实验上进行验证.与传统的用最小偏转角测光栅常数的方法相比,本文重点分析了由判定最小偏转角位置偏差所带来的影响,并提出了对称旋转测量的方法来进一步减小误差.     

基于切趾取样光栅单信道直流平衡技术的光栅滤波器

提出了一种利用取样光栅周期的啁啾平衡切趾取样光栅单信道内直流分量的方法,基于该方法的切趾光栅滤波器具有波长设计灵活小受限于模板周期和只需一次曝光过程、亚微米量级制作精度的优点.利用均匀光栅最大反射率测量模型和零点带宽测量模型得到了实验所使用的载氢光纤紫外光致折射率变化量与曝光时间的关系.在此基础上,利用提出的新方法设计并实验制作了中心反射波长为1549.84 nm,3 dB带宽分别为75 pm和55 pm的两根升余弦切趾光栅滤波器,实验制作与理论设计仿真结果非常接近,成功消除了取样光栅-1级子光栅谱短波长方向处的法布里-珀罗共振现象,得到的光栅滤波器反射谱和透射谱具有良好的对称性,反射谱边带抑制度在20 dB以上.     

光纤光栅温度传感实验

为适应高等院校电子、通讯、信息技术等专业实验教学的需要，设计了光纤光栅温度传感实验．通过该实验，学生可以了解光纤光栅传感器的原理及解调的方法．     

具有可变电控光栅常数的液晶光栅

针对现有液晶光栅器件存在的光栅常数不能变化、电极尖端放电、边缘效应等缺点,设计了一种可转换光栅常数的液晶光栅。通过控制不同导电区的通断电,使液晶光栅不同区域产生透光与不透光,实现光栅常数的转换;液晶光栅梳状电极端部的圆弧状设计,避免了尖端放电现象,减小了边缘效应的影响。以He-Ne激光为光源,用WGD-8A型组合式多功能光栅光谱仪对所设计的液晶光栅器件进行了测量,结果表明：通过控制导电区的变化实现了光栅常数的转变,在2～3.4 V电压驱动下,具有3种不同光栅常数的液晶光栅的1级衍射光强逐渐增强,且其衍射光强的差值不断增大,达到了预期设计目的。设计的液晶光栅在视差栅栏、光栅尺等方面有好的应用前景。     

变频全息光栅的研究及其应用

提出了用变频全光栅实现参物光束夹角可调的方法，从理论上分析了它的结构特征，设计了制作全息光栅的三种实验装置，证明了变频全息光栅与透镜结合能产生可变夹角的参物光和大小可变全息光斑。     

分光计测定光栅常数

针对分光计测定光栅常数实验中入射光线偏离光栅法线的情形,提出了计算光栅常数的一个近似表达式。在不增加额外测量的前提下,使实验结果更接近于实际值。     

基于光栅衍射的实验分析

对当前高校本科生中开设的关于光栅衍射实验对学生的培养点、教学点进行了分析,介绍了新开设的光栅衍射实验,对照光栅衍射特性下的各种效应进行了比较分析。     

超声光栅测声速实验的量化分析

对超声光栅测声速实验中声光光栅的光栅常数取值问题进行了分析,同时说明了该实验中声速测量结果与光栅常数取值无关。     

用双面镜制作衍射光栅

介绍了制作衍射光栅的原理和实验装置,针对衍射光栅的主要参数给出了设计思路和实验方法。     

凹面全息光栅单色仪设计

提出了单色仪在光纤传感系统中的应用,通过分析Ⅳ型凹面全息光栅的光程函数、像差校正原理和像差校正效果,以光栅为分光元件,设计了一种小型凹面光栅单色仪。单色仪使用自聚焦透镜作为入射狭缝和准直元件,PIN光电二极管作为接收元件,使用步进电机带动凹面光栅旋转扫描光谱。LabVIEW程序控制数据采集卡的数字输出,并显示采集到的光谱。单色仪结构简单、价格低廉,通过实验实现了对单色光的检测。     

光栅衍射实验教学中的体会

文中首先介绍了光栅衍射实验教学的难点以及实验的调节目标.之后依次分析了学生在光栅衍射实验调节中经常遇到的问题,例如：分光计的粗调调节不到位;望远镜目镜视场中观察不到由双面平行平面镜反射回来的绿色“＋”字叉丝像;平行光管的光轴没有与望远镜光轴共轴;望远镜目镜视场中观察不到由光栅面反射回来的绿色“＋”字叉丝像.最后,结合实际的教学经验,给出了各个问题相应的解决方法,对教学实践具有一定的参考价值.     

光栅色散的新型演示实验

本文介绍了一种适合于课堂使用的光栅色散现象的新型演示实验装置.     

光栅衍射实验的快速调节法

本文介绍了用光栅代替平行平面镜对分光计进行调整,使实验的步骤十分简洁,易于学生掌握     

浅析应用光栅方程满足的实验误差条件

应用光栅方程测量光栅常数或光波波长,若入射光偏离垂直光栅平面方向将导致测量结果出现误差,本文分析了在入射平面内倾斜入射的角度与实验误差的关系。     

全息光栅制作光路的比较研究

利用两束平行光相干叠加制作全息光栅具有成本低、易实现的优点。平息光栅的制作作为设计件实验具有灵活、多样性,值得推广。本文根据两束相干平行光产生机理,将全息光栅制作分为分振幅法和分波面法两大类型。在分析比较常见的7种不同光路的基础上,又提出了菲涅尔双面镜、杨氏双缝和洛埃镜法三种光路。这些结果对学生实验和实际全息光栅制造具有指导意义。     

实际光栅系统分辨本领的实验验证

本文通过光栅衍射实验对钠光双线结构的观测，验证了实际光栅系统的分辨本领。     

柱面光栅VUV时空分辨谱仪设计

从理论和实验两方面分析了柱面光栅的衍射特性,并给出用于托卡马克等离子体真空紫外光谱时空分辨测量的柱面光栅单色仪设计方案。     

光栅衍射实验现象引发的新思考

实验中发现平面衍射光栅各级明条纹的亮度随衍射角和入射角的变化而变化,这与理想状况下光强公式存在较为明显的歧离,其原因是公式推导过程中忽略了入射角和衍射角变化所带来的影响,考到这些倾斜因素．对平面衍射光栅光强公式做了理论上的修正,得出了更普遍更准确的光强公式。     

康托集类光栅衍射实验研究

衍射光栅它在当今信息时代是一种不可或缺光学元件,特别是在光谱学、激光工艺、光学信息处理、光通信等许多领域中都有着十分重要的应用。本文以康托集分形光栅为研究对象,自行设计并观察了康托集分形光栅三个阶段的夫琅和费衍射现象,根据惠更斯．菲涅耳原理,讨论了一维康托集分形光栅的夫琅和费衍射光强分布特性。