对于确定的闪耀光栅，其入射角也是确定的吗？

召南

最近在设计C-T结构光谱仪，但是闪耀光栅的问题一直没搞懂。如果入射角是确定的，为什么厂家不标注入射角呢？下面附上我的计算过程和参考书的相关内容。

卡西

入射角不定，不同角度的衍射效率差异不是很大。

召南

卡西 发表于 2020-2-20 16:12
入射角不定，不同角度的衍射效率差异不是很大。

那通过这个计算过程得到的入射角是什么呢？以这个角度入射效率最高？

天空很蓝

召南 发表于 2020-2-20 17:16
那通过这个计算过程得到的入射角是什么呢？以这个角度入射效率最高？

http://www.optzmx.com/forum.php? ... 1%D2%AB%B9%E2%D5%A4，推荐这个帖子，里面yuzixi前辈还列举了一些具体入射角对应的衍射效率数据。

召南

天空很蓝 发表于 2020-2-20 17:22
http://www.optzmx.com/forum.php?mod=viewthread&tid=7834&highlight=%C9%C1%D2%AB%B9%E2%D5%A4，推荐这 ...

您推荐的这个帖子是“入射角=闪耀角”的情况吧。可是我的计算结果是入射角不等于闪耀角。
这本书里提到了两种闪耀波长，用波长λB带入光栅方程算的结果才是入射角=衍射角。

天空很蓝

召南 发表于 2020-2-20 18:03
您推荐的这个帖子是“入射角=闪耀角”的情况吧。可是我的计算结果是入射角不等于闪耀角。
这本书里提到 ...

对于CT光谱仪来说，入射角10°左右就可以 了，对于衍射效率的影响不是很大的。

天空很蓝

召南 发表于 2020-2-20 18:03
您推荐的这个帖子是“入射角=闪耀角”的情况吧。可是我的计算结果是入射角不等于闪耀角。
这本书里提到 ...

你吧这本书你的这些截图对应的光路图展示出来，你先不要管李洛特装置。就那平面闪耀光栅来说。书中说的刻槽面的法线方向和光栅表面法线之间的夹角为闪耀角，这个是没有问题的。

闪耀一般指的的是自准直的情况下，在我们接触的CT光谱仪系统中，是没有办法实现自准直这一条件的，只能说尽可能的接近这一条件，因为只要入射角跟自准直对应的入射角角度差异不大，差个十几二十度都可以接受的。

召南

天空很蓝 发表于 2020-2-20 18:23
你吧这本书你的这些截图对应的光路图展示出来，你先不要管李洛特装置。就那平面闪耀光栅来说。书中说的刻 ...

因为书上和我习惯的符号规则不同，所以画的图也不同。
市面上的闪耀光栅列出来的闪耀波长是指书中的“λB”对吗？
我刚刚接触C-T光谱仪的设计，有挺多不明白。对于已知光栅，其入射角已经能根据公式求出来，为什么还要自己设置呢？
我给自己定的思路是：
1、确定一块光栅，求出它的入射角i和衍射角θ；
2、通过要求的分辨率可以确定准直镜

的焦距，即半径R1；

通过探测器的尺寸可以确定聚焦镜的焦距，即半径R2。

3、参考陈芳的论文《满足消像散条件的Czerny_Turner光谱仪光路的防干涉设计》、消慧差的公式，可以确定两个凹面镜的离轴角У1、У2。
4、将上面得到的参数带入消像散的公式（所有讲C-T结构的论文都有）
5、输入zemax搭建光路。
请问大佬我的思路有问题吗？我现在计算的程序都写好了，但是入射角i一直没法确定。

black_sil

你是使用别人的量产光栅吗？找厂家要他们的衍射效率随入射角和波长变化的曲线就可以了。

如果是自己定制，那么告诉供应商需要的波段和入射角就可以了。

天空很蓝

召南 发表于 2020-2-20 23:03
因为书上和我习惯的符号规则不同，所以画的图也不同。
市面上的闪耀光栅列出来的闪耀波长是指书中的“λ ...

还是拿光栅来说，9楼说的也是对的，但我感觉你如果在艾特蒙特或者thorlabs等公司买的光栅，他们可能不会提供给你不同入射角，不同波长的衍射效率曲线。

以具体光栅为例，如果是可见光波段，以300-800nm为例，你就选闪耀波长500nm左右的闪耀光栅，至于入射角这个问题，在结构设计时，你注意一定要使用衍射能量最高的那个级次，一般就是正负一级，不要弄反就行。这个确定以后，你再询问下光栅供应商在闪耀波长处，不同入射角的衍射效率，实际设计时，不要偏离这个角度太多就行，我觉得你就是偏离个10°都影响不大的。如果供应商不提供这些数据，你就想办法自己测试一下，用闪耀波长相近的激光器，例如532nm的激光，以不同角度入射光栅，衍射方向处，用一个激光功率计接收，你观察不同入射角请款下，激光功率计数值的变化，实际你会发现，不同入射角，激光功率计的变化也不会很大的。