衍射分光鏡

衍射分光鏡 為一光學儀器，能將一個光束分成多個光束，並排成陣列（1xN）或矩陣（MxN），而這些光束的特性都是一樣的。一個衍射分光鏡是專為一種波長的光和產生特定衍射角的光束而設計。

基本介紹

• 中文名：衍射分光鏡
• 外文名：Diffractive beam splitter
• 領域：光學

簡介

衍射分光鏡為一光學儀器，能將一個光束分成多個光束，並排成陣列（1xN）或矩陣（MxN），而這些光束的特性都是一樣的。一個衍射分光鏡是專為一種波長的光和產生特定衍射角的光束而設計。

原理

此儀器運用了光線的衍射特性，亦類似於衍射光柵的設計，用特定的重複圖樣令衍射光束排列成特定的組合。

套用

此儀器可與一凸透鏡合用，用以聚焦衍射光於一平面之上，並能用於科研及工業用途，如：

• 雷射切割和刻劃，用以製造太陽能電池和液晶顯示器等；
  
• 光束取樣；
  
• 動作感應，如Kinect等；
  
• 皮膚治療及美化。
  

衍射

衍射（英語：diffraction），又稱繞射，是指波遇到障礙物時偏離原來直線傳播的物理現象。

在經典物理學中，波在穿過狹縫、小孔或圓盤之類的障礙物後會發生不同程度的彎散傳播。假設將一個障礙物置放在光源和觀察屏之間，則會有光亮區域與陰暗區域出現於觀察屏，而且這些區域的邊界並不銳利，是一種明暗相間的複雜圖樣。這現象稱為衍射，當波在其傳播路徑上遇到障礙物時，都有可能發生這種現象。除此之外，當光波穿過折射率不均勻的介質時，或當聲波穿過聲阻抗不均勻的介質時，也會發生類似的效應。在一定條件下，不僅水波、光波能夠產生肉眼可見的衍射現象，其他類型的電磁波（例如X射線和無線電波等）也能夠發生衍射。由於原子尺度的實際物體具有類似波的性質，它們也會表現出衍射現象，可以通過量子力學進行研究其性質。

在適當情況下，任何波都具有衍射的固有性質。然而，不同情況中波發生衍射的程度有所不同。如果障礙物具有多個密集分布的孔隙，就會造成較為複雜的衍射強度分布圖樣。這是因為波的不同部分以不同的路徑傳播到觀察者的位置，發生波疊加而形成的現象。

衍射的形式論還可以用來描述有限波（量度為有限尺寸的波）在自由空間的傳播情況。例如，雷射束的發散性質、雷達天線的波束形狀以及超音波感測器的視野範圍都可以利用衍射方程來加以分析。

分光鏡

分光鏡為一光學儀器，可以將一束光線分成兩束，是多數干涉儀的重要組件。

設計

最常見的分光鏡為一玻璃方塊，由兩個玻璃三角柱沿對角線黏合而成。其製造經細心調校，使得特定波長的光束能等分地分開。

另一個設計是在一片玻璃上鍍上一層鋁，使得一束特定波長的光在45度角射向玻璃時會被等分。

用途

除了光學實驗外，此儀器也可用在攝影（如拍攝立體影像）、製造雷射（見雷射 #原理之輸出耦合鏡，用以篩出足夠強度的雷射）、光纖系統（見無源光網路 #光纖到戶，它把信號由光纖劃分成子光纖）中。

另見

• 衍射
  
• 分光鏡