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研究生: 黃博煌
Po-Huang Huang
論文名稱: 類週期性結構之光學成像系統分析與探討
Study of imaging properties of guasi-periodic optical system
指導教授: 柯正浩
Cheng-Hao Ko
口試委員: 蘇順豐
Shun-Feng Su
施君興
none
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 自動化及控制研究所
Graduate Institute of Automation and Control
論文出版年: 2010
畢業學年度: 98
語文別: 中文
論文頁數: 158
中文關鍵詞: 光柵優化像差
外文關鍵詞: Grating, Optimization, Aberration
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  • 傳統光譜儀多以羅倫圓結構製作,但羅倫圓結構有個缺點,即聚焦位置僅能在弧面上,市面上的偵測器多為平面的,故以平面偵測器做接受器時,像差會增大,本文的光柵結構結合具有光柵的分光能力及凹面鏡具聚焦功能的優點,並盡量使聚焦點聚在一平面上。本文一開始會先介紹有關光柵的相關理論,並以光程函數推導出像差公式,本文將此為基礎,找出合適的參數來建立模型,並以光學軟體驗證之,本文成功的制作出可使聚焦點聚在一平面的類周期性結構。


    The shortcoming of Rowland circle is the focus plane only could focus on cambered surface, but most of the detectors in the market focus on plane surface.
    If we use the plane detector for receptor, the aberration will increase.
    In this article, the structure of grating has two advantages, one is capability for grating spectr, and another is function for focusing on concave mirror, and made the focus point focused on one plane as much as possible.
    In the beginning of article has introduced the related theory of grating, and used the optical path function to derive aberration equation.
    This article is base on the above, and find out the applicable parameter to build model. We also use the optical software to verify, and make the grating successful which the focus point could focus on one plane.

    第一章 導論1 1-1 研究背景與動機1 1-2 研究目的2 1-3 論文架構2 第二章 光柵相關原理1 2-1 光柵種類1 2-2 光柵方程式3 2-3 光譜儀結構4 2.4 凹面反射式光柵原理介紹6 2.5 反射式凹面光柵之光程函數9 2.6 最高繞射階數的限制12 2.7 光柵的色散能力13 2.7.1 角色散率13 2.7.2 線色散率14 2.8 自由光譜範圍(Free Spectral Range,FSR)14 2.9 聚焦縱深(Depth of Focus)15 2.10 閃耀式光柵16 第三章 解析度分析18 3.1 入射狹縫(Entrance Slit)造成的解析度 18 3.2 出射狹縫(Exit Slit)造成的解析度 20 3.3 繞射極限(Diffraction Limit)造成的解析度 22 第四章 模擬介紹27 4.1 使用軟體:Tracepro27 4.2 決定模型的依據27 4.3 實驗模擬流程28 4.4 優化方法29 第五章 模擬結果31 5.1 模型介紹32 5.2 模擬結果35 5.2.1.1 模型1的結果35 5.2.1.2 模型1的結果初步分析46 5.2.2.1 模型2的結果47 5.2.2.2 模型2的結果初步分析58 5.2.3.1 模型3的結果59 5.2.3.2 模型3的結果初步分析70 5.2.4.1 模型4的結果71 5.2.4.2 模型4的結果初步分析82 5.2.5.1 模型5的結果83 5.2.5.2 模型5的結果初步分析94 5.2.6.1 模型6的結果95 5.2.6.2 模型6的結果初步分析106 5.2.7.1 模型7的結果107 5.2.7.2 模型7的結果初步分析118 5.2.8.1 模型8的結果119 5.2.8.2 模型8的結果初步分析130 5.2.9.1 模型9的結果131 5.2.9.2 模型9的結果初步分析142 5.2.10.1 模型10的結果143 5.2.10.2 模型10的結果初步分析154 5.3 模型分析總結155 第六章 結論與未來展望156 6.1 結論156 6.2 未來展望157 參考文獻158

    [1] 王以撒,“光波導多工器中凹面梯形光柵之研究”,光電科學研究所碩士論文,2002。
    [2] 張建中,“凹面型光柵光譜儀應用於水果糖度檢測之研製”,國立屏東科技大學機械工程系碩士論文,2003
    [3] 張世易,“霍氏轉換紅外光譜儀在氣態化合物量測上的發展與應用”, 國立清華大學生醫工程與環境科學系博士論文,1996
    [4] 江英澤,“ 非球面閃耀式微光柵設計與光罩製作”, 國立中央大學機械工程研究所碩士論文,2004
    [5] Born, M., E. Wolf, “Principles of Optics,” Pergamon, Oxford, 1980.
    [6] Lijun Lu, “ Optimization of constant-length Rowland-Circle
    monochromator with a varied line-spacing grating”, CHINESE OPTICS
    LETTERS,Vol. 2,No. 11,November 10,2004
    [7] S. Singh, “Diffraction gratings: aberrations and applications”, Optics and Laser Technology, 31, 195-218, 1999.

    無法下載圖示 全文公開日期 2015/07/28 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
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