花幾分鐘了解下衍射光柵的分類與結構
更新時間：2026-01-13
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衍射光柵是一種關鍵的光學元件，其核心功能是利用衍射和干涉效應將入射光按波長分離，從而實現光譜色散。衍射光柵是一種能將光分解成不同顏色的光學元件，通過等間距的狹縫產生干涉和衍射現象，形成明暗條紋。
在實際應用中，衍射光柵主要分為透射光柵和反射光柵，廣泛用于光譜儀、單色儀等分析儀器中，用于材料成分分析、環境監測等領域；在激光系統中，可用于波長調諧、脈沖壓縮或放大；此外，在電信、生物醫學成像和科研設備中也發揮著重要作用。
衍射光柵基于多縫衍射和干涉原理工作。當光照射到光柵上時，每個狹縫都會發生衍射，各狹縫的衍射光在空間相遇時相互干涉。當光程差滿足一定條件(如光程差為波長的整數倍)時，會形成亮條紋。不同波長的光因干涉大條件不同而在不同方向上形成亮條紋，從而將復色光分解為按波長排列的光譜。
分類與結構
衍射光柵可根據調制方式、工作方式、表面形狀等維度分類：
按調制方式：
振幅型光柵：通過改變狹縫的透光性實現調制。
相位型光柵：通過改變光程實現調制。
按工作方式：
透射型光柵：在透明材料(如玻璃)上刻劃等間距刻痕，刻痕處不透光，未刻痕處為透光狹縫。
反射型光柵：在金屬反射鏡上刻劃刻痕，刻痕處發生漫反射，未刻痕處在反射光方向發生衍射。
按表面形狀：
平面光柵：工作表面為平面。
凹面光柵：工作表面為凹面，具有聚焦能力。
按制作方式：
機刻光柵：通過機械刻劃工藝制作，刻痕精度高。
復制光柵：以機刻光柵為母版，通過復制工藝批量生產。
全息光柵：利用全息干涉圖案的光刻技術制作，無周期性誤差，雜散光低。
