使用辅助光栅的平面变间距全息光栅加工理论研究.pdf

第26卷第7期 光 学 学 报 V01．26，No．7 ACTA SINICA 2006年7月 OPTICA July，2006 文章编号：0253—2239(2006)07—0985—6 使用辅助光栅的平面变问距全息光栅加工理论研究* 凌 青1 吴 刚1 王秋平2 ／1中国科学技术大学自动化系，合肥230027 、 ＼2中国科学技术大学国家同步辐射实验室，合肥230029／ 摘要：变间距全息光栅具有自聚焦和消像差功能，是高分辨率光谱仪与同步辐射单色器中的重要元件。研究了 使用平面等间距光栅产生非球面波，记录平面变间距全息光栅的方法。根据几何光学的光线追迹理论，推导了光 栅参量的四阶解析表达式。并基于费马原理，提出了记录光路的光线追迹数值算法。应用所推导的光栅参量四阶 表达式，仿真设计了变间距全息光栅。通过合理选择记录参量，可以避免光栅基底受到零级及高阶衍射光场的影 响。设计结果表明，理论光栅线密度与要求值相当符合；经光线追迹数值算法验证，解析表达式的展开误差在整个 记录区域内小于1．5线；考虑到实际加工工艺允许误差，使用辅助光栅的记录光路对记录参量的误差并不敏感；设 计实例证明了解析表达式的有效性，以及使用辅助光栅的记录光路的优越性。 关键词： 几何光学；平面变间距全息光栅；光线追迹；费马原理 中图分类号：0436．I 文献标识码：A Theoreticalof VariedLine Plane StudyRecording Spacing HolographicGratingsbyUsingAuxiliaryGratings Wu LingQin91 Gan91WangQiupin92 Automation Scienceand 230027 ／1 Department，Universityof TechnologyofChina，Hefei 、 Radiation Scienceand 230029／ ＼2National ofChina，Hefei SynchrotronLaboratory，Universityof Technology Abstract：Duetothe of and line abilityself—focusingaberration—eliminating，variedspacingholographicgratings monochromators． havebeenthe elementsin and radiation significant high—resolutionspectrometerssynchrotron Uniformline areintroducedinto to wavefrontstorecord spacingplanegratings recordingsystemsgenerateaspheric variedline