簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 呂紹安
Shao-an Lu
論文名稱: 凹面光柵結合凹面鏡之成像系統之光譜解析度分析
Spectral Resolution Anslysis of a Combined Optical System Consisting of a Concave Grating and a Concave Mirror
指導教授: 柯正浩
Cheng-Hao Ko
口試委員: 楊振雄
Chen-hsiung Yang
沈志霖
Chih-lin Shen
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: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 145
中文關鍵詞: 光柵解析度凹面鏡
外文關鍵詞: concave grating, spectral resolution, concave mirror
相關次數: 點閱:408下載:0
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 以往的凹面光柵系統只能開小角度入射至光柵表面,如果將角度變大,會有許多能量沒有覆蓋到光柵上,為了將這些能量收集起來,設計了一凹面鏡,將入射之大角度光源,經由此面鏡,匯聚起來,反射成一平行光入射至光柵,在解析度近似相同的條件下,首先將探討有無加反射式凹面鏡系統光能量增加的效率,再將這兩系統加上波導比較能量的差異。
    最後將有反射式凹面鏡系統拿出來討論,此系統波導距離理想聚焦點之強度分析與解析度探討,與此系統偵測器大小之強度分析與解析度探討。


    In the past, a concave grating system of incident light is limited due to its narrow acceptance angle. If the acceptance angle becomes large, there will be a lot of energy out of concave grating. In order to collect energy, we designed a concave mirror. By adding a concave mirror, we are able to increase the light acceptance angle. Under the same condition of the resolution, the study shows the light intensity such a concave system with mirror as compared to a single concave system, and then compared the light intensity of the two systems with waveguide.
    Finally, the study choose a concave system with mirror and waveguide. We study the effects of the distance of ideal focal line and different detector sizes on the resolution and the light efficiency.

    第一章 序論 1 1.1研究背景與動機 1 1.2研究目的 2 1.3本文架構 2 第二章 光柵相關原理探討 3 2.1反射式凹面鏡相關原理 3 2.2光柵光強度 7 2.3光柵種類 11 2.4光柵方程式 12 2.5解析度 13 2.5.1入射狹縫造成之解析度 13 2.5.2出射狹縫造成之解析度 14 2.5.3繞射極限造成之解析度 15 2.5.4考慮Airy pattern的繞射極限(Diffraction Limit)造成的解析度 16 2.6光程函數 19 2.7光柵產生之像差對解析度的影響 22 2.8光柵之解析能力 23 2.9光柵之色散 24 2.9.1角色散 24 2.9.2線色散 25 2.10聚焦縱深 25 2.11閃耀式光柵 25 2.12最高繞射階數之限制 26 2.13自由光譜範圍 27 第三章 實驗流程與模擬架構 29 3.1實驗流程 29 3.2有無反射式凹面鏡系統比較架構 30 3.3 OAPM波導系統距離理想聚焦線之比較架構 31 3.4 OAPM波導系統偵測器大小之比較架構 31 第四章模擬結果 33 4.1 OAPM系統與Direct系統之比較 33 4.2 OAPM系統 35 4.3 Direct系統(入射臂長35 mm)系統 42 4.4 Direct系統(入射臂長30 mm)系統 49 4.5 Direct系統(入射臂長25 mm)系統 56 4.6 Direct系統(入射臂長20 mm)系統 63 4.7 Direct系統(入射臂長15 mm)系統 70 4.8 Direct系統(入射臂長10 mm)系統 77 4.9 Direct系統(入射臂長5 mm)系統 84 4.10 Direct系統(入射臂長12 mm)系統 85 4.11 OAPM系統與Direct系統分析結果比較與討論 91 4.12 OAPM系統理想距離對強度與解析度模擬結果 97 4.13 OAPM系統偵測器大小對強度與解析度模擬分析結果 111 第五章 結果與討論 128 5.1各系統解析度、Sagittal方向疊加方向強度、toal flux討論 128 5.2 Direct 系統與OAPM系統之比較討論 135 5.3有波導之OAPM系統距離理想聚焦線之比較討論 135 5.4有波導之OAPM系統偵測器大小之比較討論 139 第六章 結論與未來展望 142 6.1結論 142 6.2未來展望 143 參考文獻 144

    [1] J. R. Meyer-Arendt. (1995) Introduction to classical and Modern Optics.
    [2] O. I. a. L. D. P. Schiopu, "Electromagnetic theory of concave blazed diffraction grating efficiencies," vol. Vol. 5227, pp. 139-146, 2003.
    [3] M. C. Hutley, Diffraction Grating: National Physical Laboratory, 1982.
    [4] 趙凱華,鍾錫華, 光學: 儒林圖書, 民國81年.
    [5] 張阜權,孫榮山,唐偉國, 光學: 亞東書局, 1989.
    [6] 林敬二,林宗義, 儀器分析上冊: 美亞書版, 1994.
    [7] H. Beutler, "The Theory of the Concave Grating," pp. 311-350, 1945.
    [8] W. B. Peatman, Gratings, Mirrors, and Slits: Gordon and Breach Science, 1997.
    [9] 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.
    [10] 黃博煌, "類週期性結構之光學成像系統分析與探討," 碩士, 自動化及控制研究所, 國立台灣科技大學, 台北, 2010.
    [11] e. a. A. C. Thompson, "X-RAT DATA BOOKLET, 2nd edition," Center for X-ray Optics, Lawrence Berkeley, 2001.
    [12] B. E. A. S. a. M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, 2007.
    [13] 章立祐, "反射式微結構之平面聚焦特性分析與探討," 碩士, 自動化及控制研究所, 國立台灣科技大學, 台北, 2010.
    [14] T. Kariya and H. Kurata, Generalized Least Squares: Wiley, 2004.

    無法下載圖示 全文公開日期 2016/07/29 (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)
    QR CODE