全息光栅实验报告.doc

全息光栅实验报告.doc:..全息光栅的设计制作与性能表征【买雄目旳21•理解和掌握用全息方法制作光冊的基本原理;;;。、主要应用领域; :【实验仪器】全息防農平台,半导体激光器,反射镜(2个),分束镜,针孔滤波器,扩束透镜,准直透镜,I::板等。【实验原理】光柵是重要的分光元件之一,由于它的分辨率优于棱镜,因而许名光学仪器中都采用光栅代替棱镜作为分光的主要元件,如单色仪、光谱仪、摄谱仪等。此外,光栅在现代光学中的应用日趋广泛,如光通信中用作光耦合器、光互连中用作互连元件、激光器中用作选频元件、光信息处理中用作编码器、调制器、滤波器等等。全息光栅制作技术是20世纪60年代随着全息技术的发展而出现的,因其具有传统刻划光柵所不具备的一些优点而哽到人们的重视V-•全息光栅制作原理全息光栅是利用全息照相技术制得的光柵。利用激光良好的时间相「•性及空间柑[:性,用分朿板分成两朿光,经过空间滤波和倒垃望远镜的扩束,形成两朿平行光,这两束有一疋夹角的平行比任空间柑遇形成|:涉场,「•涉的结果是一纽平行的条纹一光柵。将全息|:板垃于|:涉场中记录下|:涉的条纹,经显影定影处理后就制得了全息光栅。全息光栅制作的原理如图1所示:设两朿光R和0均为平而波时,两个的光扰动分別如下:R= rV-fisinth0=qeIt中,波数k丄(空气折射率为1)。2兀图1全息光栅原理图在全息感光板上的合成光强分布是:1=斤「+ ■2斤cosk(cos6/-1)+xsin] (1)令ksin6=coco称为空间I员I频率,0(z)=kz(cos0—1),则(1)式町写成:/= 2斤卫0cos(MX+0{z))式中的筑Qcos(ex+0(刃)为「•涉项,由此町知,全息感光版上的I:涉条纹就是余弦(正弦)光柵,只要控制好拍摄时的曝光时间及冲洗恰就可以制成全息光柵。实验光路图为:图6分振幅法制作全息光栅的光路示意图三,实验数据记录与处理次数12345L(cm)(cm)△X(平均)=Ax/(Ax2+L2)%(平均值),测量所成零级明条纹与一级明条纹的间距Ax与屏到光栅的距离根据「涉加强条件取k=l时,因为一级衍射角0较小,可以求得光柵常数d=A/sii\(t^AL/”算出空间频率・所以,运用公式dsin0=A,d=A/,最后算出的d==1/d=