Dissertation

76 4.4. Verifikation des Modells
überstellung eines gemessenen und simulierten Talbotteppichs. Dabei wurde ein
präzises Chromgittern auf Quarzglas mit δ = 0, 5 verwendet. Simulation und
Experiment zeigen eine sehr gute Übereinstimmung.
Messung
Simulation
Bild 4.26.: Talbotteppich eines Rechteckamplitudengitters. Direkter Vergleich
Messung und Simulation.
Um auch Rechteckgitter mit unterschiedlichen Tastverhältnissen und komplexere
Gitter messen zu können, wurden Gitter auf der Basis von Folienmasken
verwendet. Bild 4.27 zeigt in (a) und (b) Messung und Simulation eines Rechteckamplitudengitters
mit einer Periode von 100 µm und einem Tastverhältnis
des durchsichtigen Streifens zur Periode von 0,2. Für ein solches Gitter liegt
der Talbotabstand bei 633 nm Wellenlänge bei 31,6 mm. Die Messlänge beträgt
1,5 Talbotabstände. Ein Pixel im Bild entspricht ∆x=1,6 µm. In (c) und (d)
sind Messung und Simulation für ein Gitter mit einer Gesamtperiode von 110 µm
und Unterperioden von p 1 = 20 µm und p 2 = 80 µm dargestellt. Für ein solches
Gitter ergibt sich ein Talbotabstand von 38,23 mm. Weitere Messungen mit
Rechteckamplitudengittern unterschiedlicher Tastverhältnisse bestätigen das in
Kapitel 4.1 vorgestellte Modell.
4.4.2. Der Walk-off-Effekt
In den bisherigen Betrachtungen wurde davon ausgegangen, dass das Gitter unendlich
ausgedehnt ist. In der Praxis hat das Gitter oder der Laserstrahl jedoch
einen begrenzten Durchmesser, den dann auch die Beugungsordnungen aufweisen.
Durch die Aubreitung der höheren Ordnungen unter dem entsprechenden
Beugungswinkel kommt zum sogenannten Walk-off-Effekt. Mit steigender Entfernung
zum Gitter verschwinden die höheren Beugungsordnungen aus dem Beobachtungsbereich
und werden nicht mehr mit der nullten Ordnung überlagert.
Somit tragen sie auch nicht mehr zur Entstehung der Selbstabbildung bei. Mit
zunehmendem Abstand der Bildebene zum Gitter nimmt folglich die Zahl der
Beugungsordnungen ab, die das Interferenzmuster erzeugen. Falls z.B. bei einem
Rechteckamplitudengitter nur noch die plus und minus erste mit der nullten