[发明专利]一种光栅单色器的优化方法

权利要求书

1.一种光栅单色器的优化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S0，提供一光源、一前置聚焦镜、一平面镜以及一变线距光栅；

步骤S1，使所述光源发出的光线经过所述前置聚焦镜汇聚后入射至所述平面镜，再由所述平面镜反射至所述变线距光栅，最后通过所述变线距光栅将产生的衍射光汇聚至一聚焦点；

步骤S2，以所述前置聚焦镜的焦点作为一虚光源，调节所述前置聚焦镜的焦距，以使所述虚光源与所述变线距光栅之间的距离等于所述聚焦点与所述变线距光栅之间的距离；

步骤S3，根据一光栅方程与所述变线距光栅的聚焦条件，计算所述变线距光栅的聚焦系数。

2.根据权利要求1所述的光栅单色器的优化方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

所述变线距光栅的聚焦条件为：

其中，α表示所述变线距光栅的入射角，β表示所述变线距光栅的衍射角，r₁表示所述变线距光栅的物距，r₂为所述变线距光栅的像距，R为所述变线距光栅的曲率半径，b₂表示所述变线距光栅的聚焦系数，λ表示所述光源发出的光线的波长，m表示衍射级次，d₀表示所述变线距光栅中心的线距，F₂₀的值用于确定是否满足变线距光栅的聚焦条件；

当F₂₀＝0时，满足聚焦条件，在R→∞的情况下，

其中，α^*表示掠射角，β^*表示衍射角的余角；

当所述虚光源与所述变线距光栅之间的距离等于所述聚焦点与所述变线距光栅之间的距离时，r₁＝-r₂，则：

将所述光栅方程sinα-sinβ＝mλ/d₀代入式(3)，得到所述变线距光栅的聚焦系数b₂：