Составная дифракционная решетка

 

Союз Соявтсн ни

Соцнвлнстнчвсннн

Рвспублнн

ОП И(:АНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii 9О9648 (61) Дополннтелвное н авт. свнд-ву (22) Заявлено 27. 06. 80 (g1) 2945943/ I 8-10 с прнсоеднненнен заавкн М (23}Прнорнтет

Опубликовано 28. 02,82. Бюллетень _#_s 8 (БЗ)М. Кл.

G 02 В 5/18

Рк1 дарстааниьй кеннтвт

CCCP в аман наавратенн11 н открытня (5З) УШ 535 °

853 ° 31 (088.8) Дата опублнковання описания 28.02.82 (72) Автор изобретения

Б.Я. Сазанов (71) Заявитель (54) СОСТАВНАЯ ДИФРАКЦИОННАЯ PELIETKA

Изобретение относится к оптичес1 кому приборостроению и, в частности, к разработке и использованию в оптических приборах дифракционных решеток. Предлагаемая составная дифракцион, я решетка может быть использована в качестве диспергирующего элемента оптических или оптико-электронных приборов, применяемых в экспериментальной спектроскопии для исследований в широком интервале длин волн электромагнитного спектра.

Известна дифракционная решетка, представляющая собой монолитную подложку с нанесенными на нее параллельными штрихами (1 .

Недостатком данной конструкции является невозможность нанесения большого числа штрихов, необходимого для обеспечения высокой разрешающей способности решетки, без увеличения ошибки в шаге штрихов.

Известна составная дифракционная решетка, состоящая из нескольких оди2 наковых дифракционных решеток, закрепленных неподвижно на общем основании, причем штрихи решеток параллельны дру дру у

Упомянутую решетку можно использовать как длинную монолитную несоставную решетку. Выставление одинаковых решеток друг относительно друга проводится с использованием: эффекта муаровых полос 2 ).

Недостатком известной решетки является наложение линий различных порядков спектра при ее использовании в качестве диспергирующего элемента спектрального прибора для измерений в широких спектральных интервалах.

Наложение линий различных порядков спектра в диспергированном решеткой

20 потоке излучения приводит к ограничению ее области свободной дисперсии.

Область свободной дисперсии такой решетки зависит от порядка спектра К и уменьшается с его увеличением.

648 4 то же будет происходить с прядками спектра, имеющими номера К = 2,6,...

1—

Таким образом, значение К и К соответствуют устраняемым порядкам спектра в диспергированном составной дифракционной решеткой потоке излучения, а неравенство этих значений обеспечивает устранение по крайней мере еще одного порядка спектра.

<0 В результате использования предлагаемого изобретения область свободной дисперсии решетки расширяется, по крайней мере, на величину спектральных интервалов, занимаемых вторым и

t5 третьим порядками. Например, непрофилированная дифракционная решетка, работающая в первом порядке с Х

П1 и

= 0,4 мкм имеет область свободной дисперсии Ь = 0,4 мкм (Л = 0,4-0,8 мкм) щ (фиг. 2) . Использование предлагаемой решетки расширяет область свободной дисперсии составной дифракционной ре" шетки до Ь Х = 1,2 мкм(Х=О,"-1,6 мкм).

Каждая из одинаковых дифракционных рашеток выполнена составной из двух одинаковых дифракчионных решеток со сдвигом между ними в направлении дисперсии на величину Dd, опредепяему из соотношения ()., = " - — . d

2n„+1 1 (2)

2 К где n„ - имеет значение и, выбранное для подстановки в соотношение (1), К = 1,2,3..., но отлично от значения К, выбранного для подстановки в соотношение (1).

На чертеже показан один из возможных вариантов выполнения составной дифракционной решетки.

Решетка состоит иэ двух одинаковых дифракционных решеток 1 и 2, закрепленных неподвижно на общем основании 3. Величина сдвига Ьд между решетками 1 и 2 составляет 1/6 d, т.е. в этом случае n = 0 и К = 3. Каждая иэ одинаковых дифракционных решеток и 2, в свою очередь, также состоит из двух одинаковых дифракционных решеток; решетка 1 - из решеток 4 и 5, а решетка 2 - из решеток 6 и 7. Величина сдвига Ьд„ между решетками 4 и 5, 6 и 7 составляет 1/4 d, т.е. в этом случае, и 0 = n и К„= 2 Ф К.

Для всех решеток 4-7 шаг штрихов равен d, а их длина - 1/4 L.

Поток излучения, прошедший через составную дифракционную решетку, разлагается в спектр. Причем, при сдвиге между решетками 1 и 2, равном

1/6 d, порядки спектра с номерами

К 3,9,... будут суммироваться в противофазе и, следовательно, взаимно уничтожаться. При сдвиге между решетками 4 и g, 6 и 7, равном 1/4 d, формула изобретения

2п+ 1 1

bd в ° 0

2 К где gd - сдвИг между решетками, мм;

n = 0,1,2,3...;

45 К = 1,2,3...;

d - шаг штрихов решеток, мм.

2. Решетка по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что каждая иэ одинаковых дифракционных решеток выполнена составной из двух одинаковых дифракционных решеток со сдвигом между ними s направлении дисперсии на величину b,d<, определяемую иэ соотношения

2n w 1 1

1, 1

55 2 К где bd < - сдвиг между решетками, мм;

n " имеет значение и, выбранное в п. 1;

3 909

Цель изобретения - расширение области свободной дисперсии составной дифракционной решетки.

Указанная цель достигается тем, что в составной дифракционной решетке одинаковые дифракционные решетки закреплены попарно со сдвигом одна относительно другой в направлении дисперсии wa величину gd, определяемую из соотношения.

hd

2п+1 1

2 К вЂ” - d (1) где gd - сдвиг между решетками, мм;

n = 0,1,2,...;

К = 1,2,3, ° ° °

d - шаг штрихов решеток, мм.

1. Составная дифракционная решетка, состоящая из нескольких одинаковых дифракционных решеток, закрепЗ1 ленных неподвижно на общем основании, причем штрихи решеток параллельны друг другу, отличающаяся тем, что, с целью расширения области свободной дисперсии составной дифракционной решетки, одинаковые дифракционные решетки закреплены попарно со сдвигом одна относительно другой в направлении дисперсии на величину b d, определенную из соотношения

2. Патент Великобритании

1183739, 1970 (прототип).

Составитель В. Кравченко

Редактор В. Пилипенко Техред Е. Харитончик Корректор Г. Огар

Тираж 516 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )!(-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 890/70

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

К -= 1,2,3..., но отлично от значения К, выбранного в и. 1;

d - шаг штрихов решеток, мм.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

909648 d

Тарасов К.И, Спектральные приборы. "Иашиност зение", Л., 1977, с. 367.