光栅分类介绍

1光栅介绍

衍射光栅定义：能对入射光波的振幅或相位进行空间周期性调制，或对振幅和相位同时进行空间周期性调制的光学元件称为衍射光栅。

光栅的分光作用：衍射光栅的夫琅和费衍射图样又称作光栅光谱，它是在焦面上一条条又细又亮的条纹，这些条纹的位置随照明波长而变。因此包括有不同波长的复色光波经过光栅后，其中每一种波长都形成各自一套条纹，且彼此分开一定距离，借此可以区分出照明光波的光谱组成。

衍射光栅的种类：光栅的分类方法也不尽相同。按照工作方式可以分为透射型和反射型；按光栅的制作方式又可以分为机刻光栅、复制光栅以及全息光栅等等。光纤光谱仪中用到的光栅主要包括反射式闪耀刻线光栅、反射式全息光栅、体相位全息光栅（VPH）。

2反射式闪耀刻线光栅

反射式闪耀刻线光栅的刻槽面与光栅面不平行，两者之间有一个夹角γ（称为闪耀角），从而使单缝衍射的中央极大和缝间干涉零级主极大分开，将光能量从干涉零级主极大，转移并集中到某一级光谱上去（一般1级），实现该级光谱的闪耀。闪耀光栅比普通刻线光栅衍射效率更高。

产品推荐：SR系列光谱仪包含紫外/可见/近红外光谱仪，其中1800线以下多采用反射式闪耀刻线光栅，在所需衍射级次衍射效率高，具有较高的灵敏度。

3反射式全息光栅

反射式全息光栅通常将光敏材料曝光在两束干涉激光束下而制成，一般在光学稳定的平玻璃坯件上涂上一层给定型厚度的光致抗蚀剂或其他光敏材料的涂层。由激光器发生两束相干光束，使其在涂层上产生一系列均匀的干涉条纹，则光敏物质被感光。然后用特种溶剂溶蚀掉被感光部分，即在蚀层上获得干涉条纹的全息像。虽然闪耀光栅在设计波长下效率很高，但是它们存在周期性误差，比如重影以及相对较多的散射光，从而可能对敏感测量产生负面影响。而全息光栅经过专门设计，减少或消除了这些误差。

产品推荐：SR系列光谱仪包含紫外/可见/近红外光谱仪，其中1800线以上多采用反射式全息光栅，全息光栅分辨率高，没有鬼线，杂散光小，可消除机刻光栅的固有缺点。

4体相位全息光栅（VPH）

体相位全息光栅(Volume phase holographic,简称VPH)是将高、低折射率区域的周期性结构全息成像到密封在两个光学窗口之间的重铬酸盐明胶（DCG）中制成的。每一个光栅都是原始的，不是复制的，极大地提高了产品的一致性。由于DCG薄膜要密封在两片玻璃基底之间可以防止材料降解，同时阻止外界触碰到光栅细缝，因此VPH光栅具有高耐用性和长寿命，而且相比其它很容易受损伤的光栅更方便维护。

VPH光栅在200~300nm的带宽范围内衍射效率平缓，可实现大于80%的衍射效率，在单波长下甚至可达99%，而且对偏振的影响不敏感。VPH光栅超高的衍射效率带给光谱仪超高的灵敏度。

产品推荐：ST系列透射光谱仪包含532/785/830/1064nm拉曼光谱仪以及OCT系列光谱仪，透射光谱仪均采用VPH光栅，搭配科研级相机使透射系列光谱仪均具有超高的灵敏度。

5总结

采用不同种类光栅的光谱仪有不同的特点，主要在衍射效率、闪耀波长、杂散光、分辨能力、偏振相关方面有不同.