自由光谱范围

由光栅公式(2)' 可知,波长λ的光射入到衍射光栅,根据m值的变化得到各种角度下的衍射。由于m是整数,因此衍射角ß是跳跃式变化。因此,如图4所示,大波长的光入射到衍射光栅后,相邻阶次的光谱会出现部分重叠。



图 4 光栅的自由光谱范围

这里把不重叠的区域称为衍射光栅的自由光谱区(free spectral range)。在m阶中使用λ1到λ2波长的光谱时,应满足以下条件,以防止光谱重叠:

例如+1阶光从350 nm开始的长波长,到700nm为止,可以不重叠地进行分光。因此,从350 nm到700 nm的波长范围为自由光谱区。如果使用+2阶光时,自由光谱区在350 nm到525 nm之间。如光栅计算公式所示,需要长波长的λ2的衍射光时,需要先选择光栅的刻线数。

如果使用波长超过自由光谱区,则需要去除重叠区域中不需要阶次的光。例如在+1阶光中使用波长范围是350 nm至800 nm,在700 nm以上的范围中,可使用滤光片截去350 nm至400 nm之间的+2阶光,即除去400 nm以下的光。也可使用更换检测器的方法处理光混叠的问题。