凹面光栅英文解释翻译、凹面光栅的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 concave grating

分词翻译：

凹面的英语翻译：

【化】 dished surface
【医】 concavity

光栅的英语翻译：

grating; raster
【化】 grating

专业解析

凹面光栅（Concave Grating）是一种兼具衍射与聚焦功能的光学元件，其表面呈凹面曲率并刻有周期性平行刻线。该器件通过将入射光分解为不同波长的光谱成分，并利用凹面几何特性实现自聚焦，从而在光谱仪、单色仪等设备中取代传统平面光栅与透镜的组合系统。

核心特性解析

1. 结构设计

   凹面基底（如球面或非球面）表面通过全息技术或机械刻划形成纳米级周期刻槽，典型刻线密度为300-2400线/毫米。这种结构使光栅同时满足分光与聚焦需求，显著缩小光学系统体积。

2. 工作原理

   基于罗兰圆原理（Rowland Circle Theorem），当入射光照射到凹面光栅时，不同波长光线经衍射后会在特定曲率半径的圆周上形成清晰光谱像，该现象由美国物理学家亨利·罗兰于1882年首次系统描述。

3. 性能参数

• 闪耀波长：通过控制刻槽剖面角实现特定波段增强衍射效率（可达80%以上）
• 分辨率：$Delta lambda = frac{d}{mN}$，其中$d$为光栅常数，$m$为衍射级次，$N$为刻线总数
• 像差校正：通过非对称刻槽设计可减少慧差和像散

典型应用场景

1. 空间探测光谱仪（如NASA火星探测器ChemCam）
2. 激光脉冲压缩系统（用于啁啾脉冲放大技术）
3. 环境监测设备（大气成分分析）

权威参考文献

1. 罗兰原始研究论文：On Concave Gratings for Optical Purposes（1883）
2. 国际光学工程学会（SPIE）出版物：Diffractive Optics and Nanophotonics
3. 清华大学精密仪器系《现代光学设计方法》第三章（2021版）

网络扩展解释

凹面光栅（Concave Grating），又称罗兰光栅（Rolland Grating），是一种兼具色散和聚焦功能的光学元件。以下从定义、功能、特点及应用等方面详细解释：

1.定义与结构

凹面光栅是一种表面刻有密集平行凹槽的凹面反射镜，其凹面设计使其能够同时实现光的衍射和聚焦。与平面光栅不同，它通过凹面几何结构减少光学系统中的组件数量，例如在摄谱仪中仅需光栅、狭缝和感光板即可工作。

2.核心功能

• 色散：通过凹槽的衍射效应将复合光分解为不同波长的光谱。
• 聚焦：利用凹面曲率对分散后的光进行聚焦，无需额外透镜或反射镜。

3.技术优势

• 简化系统：省去传统光谱仪中的成像元件，降低光损失和吸收问题。
• 像差校正：全息技术制作的凹面光栅可优化凹槽分布，减少像差并提升信噪比。
• 适用性广：尤其适用于远紫外和远红外光谱区域，因无需透射材料，避免吸收损耗。

4.制作与应用

• 制作技术：传统机刻法或全息记录法，后者可灵活设计凹槽参数以匹配特定需求（如狭缝位置、谱面宽度等）。
• 典型应用：光谱分析仪器、环境监测、天文观测及工业检测等领域。

5.历史背景

由Henry Rowland于19世纪末发明，其设计奠定了现代凹面光栅在光谱学中的关键地位。

凹面光栅通过一体化色散与聚焦功能，成为高效光谱分析的核心元件，其技术演进持续推动光学仪器的性能提升。

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