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研究生： 謝發芸
Fa-Yun Hsieh
論文名稱： 二次繞射之傾斜式里梭光柵光譜儀研究
Study on Double-Diffraction Spectrometer Using Titled Littrow Grating
指導教授： 蕭憲彥
Sen-Yen Shaw
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 電機資訊學院 - 光電工程研究所
Institute of Photonics Technologies
論文出版年： 2006
畢業學年度： 94
語文別： 中文
論文頁數： 43
中文關鍵詞： 里梭式 、光譜儀 、光柵 、傾斜角 、二次繞射
外文關鍵詞： Littrow
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    • 光譜儀是一種利用分光源理分析光源頻譜圖的儀器，里梭（Littrow）方式是指入射光源與所量測的繞射光源與光柵的法線有相同的角度，當入射光源以一傾斜角入射光柵時，會提升光譜儀分光特性，而將一次繞射後的光反射回光柵，可得到二次繞射的光譜。

    本論文分為儀器製作與光譜量測兩部分。

    1. 儀器製作部分：
    （1） 光學系統：使用一個光柵以Littrow方式裝置組成光譜儀(Monochromators)，在一次繞射光線處加入反射鏡產生二次繞射以及藉由調整傾斜角以觀此兩項因素對於光譜儀特性的影響。
    （2） 硬體部分：本實驗光譜儀之色散元件光柵是由微步進馬達所轉動，由PC端軟體透過RS232傳送訊號給單晶片，單晶片將訊號轉為驅動馬達電壓以決定馬達轉動的角度。量測記錄系統是由矽的光二極體偵測器，藉由微流轉電壓放大器將光電流放大後，資料擷取卡傳回PC記錄之
    （3） 軟體部分：於PC端使用一個VB軟體同時進行微步進馬達的驅動與資料擷取卡的讀取，對於資料擷取部分，在VB程式中使用一個DAQ DLL函式完成資料存取的動作。

    2. 量測部分：
    量測兩種光源HeNe雷射(λ＝632.8 nm)與綠光雷射(λ＝532 nm)，分別以不同的傾斜角以及相同傾斜角下一次與二次繞射量測。

    摘要 誌謝 第一章 緒論 ........................................ 1 第二章 光譜儀原理介紹 .............................. 5 2.1 光譜儀 ...................................... 5 2.1.1 光譜儀之光學系統介 ................... 5 2.1.2 光譜儀器的基本特性 ................... 10 2.1.3 光柵 ................................. 13 2.2 步進馬達 .................................... 16 2.2.1 步進馬達之簡介 ....................... 16 2.2.2 微步進驅動方式 ....................... 16 2.2.3 角度線性化與控制的方法 ............... 17 2.3 光檢測器 .................................... 18 2.3.1 p-n接面光二極體之特性 ................ 19 2.3.2 電流轉電壓放大器 ..................... 20 第三章 實驗架設與量測程式 .......................... 21 3.1 系統描述 .................................... 21 3.2 光譜儀設計 .................................. 22 3.3 量測程式 .................................... 24 3.3.1 所採用之程式語言簡介 ............. 24 3.3.2 光譜儀操作 ........................ 25 3.4 DAQ card .................................... 28 3.5 步進馬達的驅動(8051) ........................ 29 第四章 結果與討論 .................................. 30 4.1 一次繞射與二次繞射比較 ...................... 30 4.2 大傾斜角一次繞射 ............................ 33 4.3 解析度 ...................................... 34 第五章 總結與未來展望 .............................. 42 參考文獻 43

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