衍射分光镜

衍射分光镜^[1] ^[2]为一光学仪器，能将一个光束分成多个光束^[3]，并排成阵列（1xN）或矩阵（MxN），而这些光束皆具有入射光的特性。一个衍射分光镜是专为特定波长的光和产生特定绕射角的光束而设计，所以入射光为单色的，如雷射。

原理

此仪器基于光波的特性，及绕射的原理：惠更斯－菲涅耳原理。设计绕射的式样类似于绕射光栅，用周期性的重复图样令绕射光束排列成特定的组合。图样蚀刻的深度则与入射光的波长有关，而所蚀刻的材料亦对绕射的波长有影响。

绕射的算式为： $d\sin \theta _{m}=m\lambda$ ，d为图样重复周期的阔度，θ_m为绕射光束间的角度，m为光束分散的数目，如数值为零则指入射光直接穿透。此算式并未计算绕射光束的强度，它取决于蚀刻的图样，视乎用途可有许多的变化。直线阵列的图样是条纹形状的，而矩阵的图样则更复杂。

应用

此仪器可与一凸透镜合用，用以聚焦绕射光于一特定距离的平面（视乎凸透镜的焦距及分光镜的绕射角）之上，并能用于雷射相关的科研及工业用途，如：

雷射切割和刻划，用以制造太阳能电池和液晶显示器等
穿孔，用以制造香烟过滤嘴等
光束取样，^[4]如电能监控
动作感应，如Kinect等^[5]
皮肤治疗及美化^[6]

另见

参考

^ Diffraction Gratings and Applications, Loewen, Erwin C. and Popov, Evgeny. Marcel Dekker, Inc. 1997.. [2013-06-22]. （原始内容存档于2016-03-15）.
^ Digital diffractive optics: an introduction to planar diffractive optics and related technology, Bernard C. Kress, Patrick Meyrueis , 2005.. [2013-06-22]. （原始内容存档于2016-03-15）.
^ Diffractive Optics – Design, Fabrication and Test, O'Shea, Suleski, Kathman and Prather, 2004. p.83
^ Beam sampler (PDF). [2013-06-22]. （原始内容 (PDF)存档于2012-03-20）.
^ OPTICAL DESIGNS FOR ZERO ORDER REDUCTION(patent)
^ Fractional Laser Skin Treatment Using Diffractive Optics. [2013-06-22]. （原始内容存档于2021-01-18）.

外部链接

[www.amazon.com-1] Diffraction Gratings and Applications, Loewen, Erwin C. and Popov, Evgeny. Marcel Dekker, Inc. 1997.. [2013-06-22]. （原始内容存档于2016-03-15）.

[www.amazon.com1-2] Digital diffractive optics: an introduction to planar diffractive optics and related technology, Bernard C. Kress, Patrick Meyrueis , 2005.. [2013-06-22]. （原始内容存档于2016-03-15）.

[books.google.com-3] Diffractive Optics – Design, Fabrication and Test, O'Shea, Suleski, Kathman and Prather, 2004. p.83

[LC-4] Beam sampler (PDF). [2013-06-22]. （原始内容 (PDF)存档于2012-03-20）.

[primesense-5] OPTICAL DESIGNS FOR ZERO ORDER REDUCTION(patent)

[medical1-6] Fractional Laser Skin Treatment Using Diffractive Optics. [2013-06-22]. （原始内容存档于2021-01-18）.

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