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[求助] 对于确定的闪耀光栅,其入射角也是确定的吗?

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  • TA的每日心情
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    2020-8-14 15:22
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    发表于 2020-2-20 16:03 | 显示全部楼层 |阅读模式
    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。

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    发表于 2020-2-20 16:12 | 显示全部楼层
    入射角不定,不同角度的衍射效率差异不是很大。
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  • TA的每日心情
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     楼主| 发表于 2020-2-20 17:16 | 显示全部楼层
    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?
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    发表于 2020-2-20 17:22 | 显示全部楼层
    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。
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  • TA的每日心情
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     楼主| 发表于 2020-2-20 18:03 | 显示全部楼层
    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。
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  • TA的每日心情
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    发表于 2020-2-20 18:08 | 显示全部楼层
    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。
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    发表于 2020-2-20 18:23 | 显示全部楼层
    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。
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     楼主| 发表于 2020-2-20 23:03 | 显示全部楼层
    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。

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    发表于 2020-2-21 13:31 | 显示全部楼层
    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。
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    发表于 2020-2-21 15:01 | 显示全部楼层
    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。
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