Составная дифракционная решетка Советский патент 1982 года по МПК G02B5/18 

(5) СОСТАВНАЯ ДИФРАКЦИОННАЯ РЕШЕТКА

I

Изобретение относится к оптичес|кому приборостроению и, в частности, к разработке и использованик в оптических приборах .дифракционных решеток. Предлагаемая составная дифракциокмсзя 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 ГП

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

Известна составная дифракционная решетка, состоящая из нескольких одинаковых дифракционнь1х решеток, закрепленных неподвижно на общемосновании, причем штрихи решеток параллельны друг другу.

Упомянутую решетку можно использовать как длинную монолитную несоставную решетку. Выставление одинаковых решеток друг -относительно друга проводится с использованием эффекта муаровых полос С2.

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 потоке излучения приводит к ограничению ее области свободной дисперсии. Область свободной дисперсии такой решетки з ависит от порядка спектра К и уменьшается с его увеличением. 390 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 на величину дд, определяемую из соотношения. 2п- 1 1 , ....d где ud - сдвиг между решетками, мм; п 0,1,2,...; К 1,2,3,...; d - шаг штрихов решеток, мм. Каждая из одинаковых дифракционных рашеток выполнена составной из двух одинаковых дифракционных решеток со сдвигом между ними в направле НИИ дисперсии на величину d, опред ляему из соотношения 1 . ud 2 К имеет значение п, выбранное где п для подстановки в соотношение (1), К 1,2,3..., но отлично от зна чения К, выбранного для под становки в соотношение (1). На чертеже показан один из возможных вариантов выполнения составно дифракционной решетки. Решетка состоит из двух одинаковы дифракционных решеток 1 и 2, закрепленных неподвижно на общем основании 3. Величина сдвига &d между решетками 1 и 2 составляет 1/6 d,T.e. в этом случае п О и К 3. Каждая из одинаковых дифракционных решеток 1 и 2, в свою очередь, также состоит из двух одинаковых дифракционных решеток; решетка 1 - из решеток и 5, а решетка 2 - из решеток 6 и 7. Вели чина сдвига Ad между ре|11етками k и 5. 6 и 7 составляет 1/ d, т.е. в этом случае, п О п и К 2 т к. Для всех решеток «-7 шаг штрихов равен d, а их длина - 1/ L. Поток излучения, прошедший через составную дифракционную решетку, раз лагается 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 ре шетками i и 5t 6 и 7, равном 1/ d. то же будет происходить с порядками спектра, имеющими номера К 2,6,... 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. В результате использования предлагаемого изобретения область свободной дисперсии решетки расширяется, по крайней мере, на величину спектральных интервалов, занимаемых вторым и третьим порядками. Например, непрофилированная дифракционная решетка, работающая в первом порядке с,„ п 1у-П1П и,ч мкм имеет область свободной дисперсии ДХ. 0,1 мкм (Д. 0,,8 мкм) - , , (фиг. 2). Использование предлагаемой Решетки расширяет область свободной исперсии ссзставной дифракционной реетки до Д X 1,2 мкм(,Ь.-1,6 мкм). формула изобретения Ь Составная дифракционная решетка, состоящая из Нескольких одинаковых дифракционных решеток, закрепленных 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 дd, определенную из соотношеният-. где d - сдвиг между решетками, мм; п 0,1,2,3...; К 1,2,3...; d - шаг штрихов решеток, мм. 2. Решетка по п. 1,отличающ а я с я тем, что каждая из одинаковых дифракционных решеток выполнена составной из двух одинаковых дифракционных решеток со сдвигом между ними в направлении дисперсии на величину д. d,, определяемую из соотношения .. 2пт4 1 1 iud 5 где td - сдвиг между решетками, мм; п - имеет значение п, выбранное в п. 1 ;

К | -- 1 ,2 ,3 . , но отлично от значения К, выбранного в п. 1 ; d - шаг штрихов решеток, мм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Патент Великобритании № П83739, 1970 (прототип).