[已解决]衍射光栅理论计算衍射角与zemax模拟衍射角不同

Gavin_1

是这样的：入射和计算的衍射级光在法线异侧，那么就要取减号；入射和计算的衍射级光在法线同侧，那么就要取加号；反射衍射级和透射衍射级在这一点上是一致的。如果从光程差的角度理解光栅方程，这一点还是比较容易理解的。

liumu

Gavin_1 发表于 2022-9-29 16:31
是这样的：入射和计算的衍射级光在法线异侧，那么就要取减号；入射和计算的衍射级光在法线同侧，那么就要取 ...

对于同侧取正，异侧取负我完全理解。但我在已知入射光线的时候，怎么判定衍射光线在哪一侧呢？例如一个2.4刻线/um的光栅，以波长320nm，20度角入射，此时衍射光线是同侧还是异侧呢？

Gavin_1

liumu 发表于 2022-9-29 16:47
对于同侧取正，异侧取负我完全理解。但我在已知入射光线的时候，怎么判定衍射光线在哪一侧呢？例如一个2. ...

是这样判断的：x=2*pi*sin(theta)/lambda-2*pi/a，如果x是正的，就是同侧，x是负的，就是异侧。theta是入射角，lambda是波长，a是光栅周期，pi是圆周率。如果有帮助到你，还请给个最佳。

lct

liumu 发表于 2022-9-29 16:47
对于同侧取正，异侧取负我完全理解。但我在已知入射光线的时候，怎么判定衍射光线在哪一侧呢？例如一个2. ...

这个问题让软件跑吧

看来前面一个老哥说的这样是正确的吧：
光栅入射角符号为正时，光栅衍射级次-1级靠近入射光，+1级离开入射光；
而光栅入射角符号为负时，光栅衍射级次+1级靠近入射光，-1级离开入射光。
入射角正负自己定就行了吧

yuzixi

liumu 发表于 2022-9-29 15:33
入射角符号为正是怎么定义的，沿光栅法线逆时针为正？反射角呢，也是法线逆时针为正？改为-1结果确实对上 ...

光栅的入射光线位于光栅法线左侧 ，入射角度符号为正号；反之入射光线位于光栅法线右侧 ，入射角度符号为负号。

liumu

已找到理论计算与仿真结果不同的原因在于与：zemax和书（梁铨廷 物理光学）中定义光栅方程的方式不同，这导致了计算正一级结果和仿真负一极吻合。如图1为zemax帮助手册中的定义，图2为书中常用的定义。

一苇不渡

我在LT里面模拟平面反射光栅和用公式计算验证也遇到同样困惑，受这个贴子启发才解决了。LT里面设置级次次为+1的时候，入射洐射在法线异侧，但在公式计算时，需要取m值为-1，计算结果才能跟模拟结果对应。而级次设为-1时反而在同侧，这时公式里m值取1才对。