光柵衍射及波長測量光學平臺

　　光柵測波長光柵是一種重要的分光元件，是一些光譜儀器的核心部分，它不僅用於光譜學，還廣泛用於計量，光通訊及資訊處理等方面。

　　原理：

　　光柵是根據多縫衍射原理製成的一種分光元件，它能產生譜線間距離較寬的勻排光譜。光柵不僅適用於可見光，還能用於紅外和紫外光波，常用於光譜儀上。 光柵在結構上有平面光柵，階梯光柵和凹面光柵等幾種、同時又分為透射式和反射式兩類。

　　選用透射式平面刻痕光柵或全息光柵，透射式平面刻痕光柵是在光學玻璃片上刻劃大量互相平行，寬度和間距相等的刻痕製成的。當光照射在光柵面上時，刻痕處由於散射不易透光，光線只能在刻痕間的狹縫中透過。因此，光柵實際上是一排密集均勻而又平行的狹縫。若以單色平行光垂直照射在光柵面上，則透過各狹縫的光線因衍射將向各個方向傳播，經透鏡會聚後相互干涉，並在透鏡焦平面上形成一系列被相當寬的暗區隔開的間距不同的明條紋。

　　根據夫琅禾費衍射理論，當一束平行光垂直投射到光柵平面時，光波將在每個狹縫處發生衍射，經過所有狹縫衍射的光波又彼此發生干涉，這種由衍射光形成的干涉條紋是定域於無窮遠處的，若在光柵後面放置一個匯聚透鏡。則在各個方向上的衍射光經過匯聚透鏡後都匯聚在它的焦平面上。

　　波在傳播時，波陣面上的每個點都可以被認為是一個單獨的次波源。這些次波源再發出球面次波，則以後某一時刻的波陣面，就是該時刻這些球面次波的包絡面。一個理想的衍射光柵可以認為由一組等間距的無限長無限窄狹縫組成，狹縫之間的間距為d，稱為光柵常數。當平面波垂直入射於光柵時，每條狹縫上的點都扮演了次波源的角色。從這些次波源發出的光線沿所有方向傳播（即球面波）。由於狹縫為無限長，可以只考慮與狹縫垂直的平面上的情況，即把狹縫簡化為該平面上的一排點。則在該平面上沿某一特定方向的光場是由從每條狹縫出射的光相干疊加而成的。在發生干涉時，由於從每條狹縫出射的光的在干涉點的相位都不同，它們之間會部分或全部抵消。然而，當從相鄰兩條狹縫出射的光線到達干涉點的光程差是光的波長的整數倍時，兩束光線相位相同，就會發生干涉加強現象。