1. 研究目的与意义（文献综述）

衍射光栅，简称光栅，是利用光的衍射原理使光波发生色散的光学元件，它由大量相互平行、等宽、等距的狭缝(或刻痕)组成，密度可达到4800槽/mm，需要具备亚微米的加工设备和工艺技术，达到纳米级的槽度要求，是属于光、机、电结合的高技术产品。光栅具有色散的特性，可以作为一种分光元件，主要用来获得光谱，这是光栅最常见的一种特性。以光栅为色散元件组成摄谱仪或单色仪是物质光谱分析极其精密的光谱分析仪器，在研究谱线结构、特征谱线的波长和长度中有极其广泛的作用。光栅是各种光谱仪器的核心光学元件，对光谱仪的色散特性和成像起着决定性的作用，基于反(透)射式衍射光栅的应用领域已经扩展到光学的所有分支和其它多个学科。

光栅具有良好的色散特性为人们所熟知而被广泛应用，然而，随着对光栅的 “光谱成象”的深入研究，近年来，人们认识到光栅除了具有色散特性外，还具有汇合光谱特性。所谓光栅汇合光谱特性指的是不同入射角的各色光束经光栅衍射后得到有相同(或基本相同)出射角光束的性质，这与光栅的色散特性正好相反。

虽然很早就有人利用光栅来削弱色散，在白光再现普通透射全息图中将光栅用于色散补偿，但未能认识到光栅的汇合光谱特性。光栅汇合光谱特性的的一个很有意义的应用是双光栅成像，利用汇合光谱效应，可将由于色散形成的物光谱汇合起来，重新形成清晰的物体图象。如果让来自某物体的具有不同波长的物光束经过一光栅被色散形成物光谱后，使其中某一级的按光谱排列的光进入另一光栅并满足光谱汇合条件，则在汇合光束中可以看到该物体的图象。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

　　本次研究的主要内容是首先利用物理光学理论知识讨论双光栅组的衍射特性，然后结合理论知识进一步研究双光栅组合系统的成像特性，得出双光栅成像的理论公式，进一步总结出双光栅组的成像规律。之后再利用两组不同空间频率光栅组合，通过设计实验来验证理论结果的正确性和可行性。

技术方案：

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解并掌握研究所需的必备技能以及知识。确定方案，完成开题报告；

第4－10周：在继续查阅文献并翻译外文文献的同时，利用物理光学及其它基础学科的理论知识讨论双光栅组合系统的衍射特性，然后进一步研究该系统的成像特性，得出双光栅组的成像的理论公式，总结出双光栅组的成像规律。

第11-13周：利用两组不同空间频率的光栅进行组合，通过设计实验来验证双光栅组成像的理论公式的正确性和可行性。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 范希智. 物理光学[m] 北京：清华大学出版社, 2016.10:242-311.

[2] 姚启钧. 光学教程[m].北京：高等教育出版社, 2012.12:69-102.

[3] 张充. 光栅衍射和光栅泰伯像的理论与实验研究[d].山东师范大学,2013.