Вогнутая дифракционная решетка

(51)4 С 0 ЕНИЯ 3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(54) ВОГНУТАЯ ДИФРАКЦИОННАЯ РЕШЕТКА (57) Изобретение относится к оптичес кому приборостроению и позволяет увеличить светосилу в рабочей области спектра путем обеспечения заданно го положения спектрального максиму,801287 О 87 ма концентрации энергии. В поверх-. ностном слое 2 подложки 1 сформированы штрихи треугольиого ступенчатого профиля. Рабочие грани 3 штрихов наклонены под постоянным углом М к хорде 4. Вследствие дифракции излучения различных длин волн на каждом из штрихов и интерференции дифрагированных лучей формируются главные дифракционные максимумы для всех длин волн падающего излучения. Положение максимума концентрации энергии определяется распределением интенсивности дифрагированного излучения между главными максимумами, Приведено выражение, из которого оп- Я ределяется угол Й . 2 ил, 1 табл,1287087 10 15 20 25 30 о ии излучен спектральн на решет а штрихов(не показан кая структу дифракции н всле них интераждом и Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к конструкции вогнутых дпфракционнЬх 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 изобретения - увеличение светосилы в рабочей области спектра путем обеспечения заданного положения спектрального максимума концентрации энергии.На фиг.1 показано сечение решетки меридиональной плоскостью, перпендикулярной ее штрихам; на фиг2 в распределение относительной интенсивности 1 дифрагированного решеткой йзлучения в зависимости от длины волны 3 падающего излучения,Дифракционная решетка выполнена на подложке 1 в виде штрихов треугольного ступенчатого профиля, сформированных в поверхностном слое 2 подложки 1. Рабочие грани 3 штрихов имеют постоянный угол наклона Ы по отношению к хорде 4, стягивающей края решетки и перпендикулярной направлению штрихов. Угол с( определяется выражениемГ +- -( - )Кс 1 = агсзхп где Я - длина волны в максимумеконцентрации энергии в авт коллимационной схеме, мкм;- ширина заштрихованной по"верхности решетки, мм;Й - постоянная решеткамкм; К - меридиональный рациус кри-визны решетки, мм;е - основание натуральных логарифмов, равное 2,7182818,К - порядок спектра решетки.Угол А совпадает с углом наклона рабочей грани 3 к касательной 5 - углом блеска щ только для центрального 6 штриха решетки, Углы блеска 3 остальных -ых отличны от А .Решетка работает следующим обра 2ференции дифрагированных лучей (не показаны) формирует главные дифракционные максимумы для всех длин падающего излучения. Распределение интенсивности дифрагированного всеми штрихами вогнутой решетки излучения между главными максимумами определяет положение максимума концентрации энергии 1При выполнении угла М в соответствии с выражением (1) положение Л максимума концентрации энергии, определяемое отражением от всех штрихов решетки, совпадает с заданным )положением, т. е. 3= ) .Кривая 7 (фиг,2) характеризует распределение относительной интенсивности 1 в зависимости от длиныволныпадающего излучения для решетки, имеющей постоянный угол блеска, и для центрального штриха известной решетки, Распределение интенсивности от всех штрихов известной решетки показано кривой 8, Кривая 9 характеризует распределений интенсивности от центрального штриха предлагаемой решетки, Распределение интенсивности от всех штрихов предлагаемойрешетки показано кривой 10,П р и м е р. Параметры предлагаемых вогнутых дифракционных решетокприведены в таблице. Для сравненияприведены также значения угла Хдля известной решетки.Для изготовления предлагаемой решетки с максимумом концентрацииэнергии при 100 нм, имеющей 1200штр/мм (с 1 = 0,833 мкм), ширину зашт рихованной поверхности 40 мм и радиус кривизны 500 мм, необходимообеспечить положение максимума отцентрального штриха решетки при длине волны 80 нм, выполнив угол блес ка центрального штриха равным 2,74Для изготовления известной решеткиугол выполняют равным 3,44 О, Приэтом положение максимума концентра"ции энергии от всей решетки соответ" 50 ствует длине волны 115 нм, а не заданной длине волны 100 нм,Таким образом, применение предлагаемой конструкции вогнутой дифракционной решетки, благодаря учету 55 суммарной интенсивности, определяемой углами блеска всех штрихов апертуры решетки, позволяет обеспечитьзаданное положение максимума концентрации энергии от всеи решетк1287087 угол О наклона рабочих граней штриховк указанной хорде определяется выражеиием Гг 4 щ ж 1,де Задан- Вогнутая дифракционная решетка Посто- Ширина Иериди ональный ра диус кривиэ нм, мм янная эаштриховднной но" ное положение Предлагаемая Известная решетки,мкм максимума от Положение Угол блесПоложение максиУголблеска верхности,мм всей решетки;нм максимумаот центральногоштриха, нм ка центральногоштриха,град центрального мума отвсей решетки, нм штриха 0,833 40 0,833 50 1,666 30 1,666 . 50 500 3,44 100 2,74 80 115 500 4.13 140 120 3,17 195 3.00 175 151 500 2.59 288 4,3 234 3.40 500 250 0 д Подписи аказ 7713/49 Тираж ВНИИ Ужгород, ул. Проектная,тем самым повысить до 203 реальнуюсветосилу спектральных приборов свогнутыми дифракционными решетками,Формула изобретенияВогнутая дифракционная решетка, содержащая в поверхностном слое подложки штрихи треугольного ступенчатого профиля, рабочие грани которых наклонены к хорде, стягивающей края решетки и перпендикулярной направлению штрихов, под одинаковыми углами, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения светосилы в рабочей области спектра путем обеспечения заданного положения спектрального максимума концентрации энергии,оизв.-полигр. пр-тие,длина волны в максимуме концентрации энергии и автоколлимационной схеме, мкм;ширина заштрихованной поверх"ности решетки, мм;постоянная решетки, мкм;меридиональный радиус Кривизны решетки, мм;основание натуральных логарифмов, равное 2,782818;порядок спектра решетки.