SU1287087A1

SU1287087A1 - Вогнута дифракционна решетка

Info

Publication number: SU1287087A1
Application number: SU853892938A
Authority: SU
Inventors: Татьяна Сергеевна Саамова; Степан Александрович Стрежнев
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4671
Priority date: 1985-05-07
Filing date: 1985-05-07
Publication date: 1987-01-30

Abstract

Изобретение относитс к оптическому приборостроению и позвол ет увеличить светосилу в рабочей области спектра путем обеспечени заданного положени спектрального максимума концентрации энергии. В поверх- ностном слое 2 подложкиI сформированы штрихи треугольного ступенчатого профил . Рабочие грани 3 штрихов наклонены под посто нным углом d к хорде 4, Вследствие дифракции излучени различных длин волн на каждом из штрихов и интерференции дифрагированных лучей формируютс главные дифракционные максимумы дл всех длин волн падающего излучени . Положение максимума концентрации энергии определ етс распределением интенсивности дифрагированного излучени между главными максимумами. Приведено выражение, из которого определ етс угол , 2 ил, 1 табл. а (Л

Description

у г

/ / f

Х

2

1

Изобретение относитс к оптическому приборостроению, в частности к конструкции вогнутых дифракционнЬ1х решеток, и может быть, использовано при изготовлении вогнутых дифракционных решеток, а также в спектральном приборостроении при выборе и расчете оптических схем приборов с вогнутыми дифракционными решетками,

Цель изобретени - увеличение светосилы в рабочей области спектра путем обеспечени заданного положени спектрального максимума концентрации энергии.

На фиг,1 показано сечение решетки меридиональной плоскостью, перпендикул рной ее штрихам; на фиг,2 распределение относительной интенсивности I дифрагированного решеткой излучени в зависимости от длины волны 1 падающего излучени ,

Дифракционна решетка выполнена на подложке 1 в виде штрихов треугольного ступенчатого профил , сформированных в поверхностном слое 2 подложки I, Рабочие грани 3 штрихов имеют посто нный угол наклона О, по отношению к хорде 4, ст гивающей кра решетки и перпендикул рной направлению штрихов. Угол d определ етс выражением

d, arcsin

Llil-.iIZii2

4d

(О

где - длина волны в максимзгме

концентрации энергии в автоколлимационной схемер мкм;

W - ширина заштрихованной поверхности решетки, мм;

d - посто нна решетка,, мкм;

Rf - меридиональный радиус кривизны решетки, мм;

Дл изготовлени предлагаемой решетки с максимумом концентрации энергии-при 100 нм, имеющей 200 штр/мм (d 0,833 мкм), ширину зашт- 40 рихованной поверхности 40 мм и радиус кривизны 500 мм, необходимо обеспечить положение максимума от центрального штриха решетки при дли- не волны 80 нм, выполнив угол блесе - основание натуральных лога- 45 ка центрального штриха равным 2,74,

, равное 2,7182818, К - пор док спектра решетки.

Угол с совпадает с углом наклона рабочей грани 3 к касательной 5 - углом блеска только дл центрального 6 штриха решетки. Углы блеска i остальных i-ых отличны от с ,

Решетка работает следующим образом .

При падении излучени различных длин волн в спектральном приборе (не показан) на решетку периодическа структура штрихов вследствие дифракции на каждом из них и интерДл изготовлени известной решетки угол выполн ют равным 3,44°, При этом положение максимума концентрации энергии от всей решетки соответ50 ствует длине волны 115 нм, а не заданной длине волны 100 нм.

Таким образом, применение предлагаемой конструкции вогнутой дифракционной решетки, благодар учету

55 суммарной интенсивности, определ емой углами блеска всех штрихов апертуры решетки, позвол ет обеспечить заданное положение максимума концентрации энергии от всей решетки и

ференции дифрагированных лучей (не показаны) формирует главные дифракционные максимумы дл Bceix длин падающего излучени . Распределение интенсивности дифрагированного всеми штрихами вогнутой решетки излучени между главными максимумами определ ет положение максимума концентрации энергии АЛ.

При выполнении угла Ы в соответствии с выражением (1) положение Л максимума концентрации энергии, определ емое отражением от всех штрихов решетки, совпадает с заданным J, положением, т,е, ,,

Крива 7 (фиг,2) характеризует распределение относительной интенсивности I в зависимости ют длины i волны Д падающего излучени дл решетки , имеющей посто нный угол блеска , и дл центрального штриха известной решетки. Распределение интенсивности от всех штрихов известной решетки показано кривой 8, Крива 9 характеризует распределений интенсивности о.т центрального штриха предлагаемой решетки. Распределение интенсивности от всех штрихов предлагаемой решетки показано кривой 10,

П р им 6 р. Параметры предлагаемых вогнутых дифракционных ресюток приведены в таблице. Дл сравнени приведены также значени угла дл известной решетки.

Дл изготовлени предлагаемой решетки с максимумом концентрации энергии-при 100 нм, имеющей 200 штр/мм (d 0,833 мкм), ширину зашт- рихованной поверхности 40 мм и радиус кривизны 500 мм, необходимо обеспечить положение максимума от центрального штриха решетки при дли- не волны 80 нм, выполнив угол блеска центрального штриха равным 2,74,

Дл изготовлени известной решетки угол выполн ют равным 3,44°, При этом положение максимума концентрации энергии от всей решетки соответ50 ствует длине волны 115 нм, а не заданной длине волны 100 нм.

тем самым повысить до 20% реальную светосилу спектральных приборов с вогнутыми дифракционными решетками.

Claims

Формула изобретени

Вогнута дифракционна решетка, содержаща в поверхностном слое подложки штрихи треугольного ступенчатого профил , рабочие грани которых наклонены к хорде, ст гивающей кра решетки и перпендикул рной направлению штрихов, под одинаковыми углами, отличающа с тем, что, с целью увеличени светосилы в рабочей области спектра путем обеспечени заданного полож,ени спектрального максимума концентрации энергии.

угол о1 наклона рабочих граней штрихов к указанной хорде определ етс выражением

Ы- arcsin

/., 4 ,Ш Vоп„

.iiJ.

4d

.де длина волны в максимуме концентрации энергии и автоколлимационной схеме, MKMJ

W - ширина заштрихованной поверх- ности решетки, мм;

d - посто нна решетки мкм;

Rf - меридиональный радиус kpH- визны решетки, мм;

е - основание натуральных логарифмов , равное 2,7182818;

К - пор док спектра решетки.

0,5