衍射光栅
衍射光栅是一种光学元件,可将入射能量衍射成其组成波长。光栅的刻线密度、深度和轮廓决定了其光谱范围、效率、分辨率和整体性能。
衍射光栅通常分为两类:刻划光栅和全息光栅。刻划光栅通过刻划机在光栅基底(通常为镀有反射层的玻璃)上用金刚石刀具刻制沟槽而成;而全息光栅则采用光刻技术制作,其沟槽轮廓可呈正弦或闪耀状。
正弦光栅是全息光栅中最常见的类型,其沟槽对称分布,因此无特定闪耀方向。与闪耀光栅相比,正弦光栅的光谱覆盖范围更广,但效率通常较低。
闪耀全息光栅的正弦轮廓经特殊处理转变为“锯齿”状。这种锯齿结构可在目标波长范围内显著提升衍射效率,同时不增加杂散光。光谱科学公司采用专利闪耀技术,所制造的闪耀光栅在效率相当甚至更优的情况下,杂散光水平远低于离子蚀刻光栅。目前该技术适用于200-300mm的闪耀区域。
除平面光栅外,光谱科学还是少数能设计并制造UV-可见光波段优化的消像差平场成像闪耀光栅的企业之一。
衍射光栅类型
衍射光栅是一种将入射能量按组成波长进行衍射的光学元件。其沟槽密度、深度和轮廓决定了光栅的光谱范围、效率、分辨率及整体性能。
主要分类
衍射光栅通常分为两大类:
刻划光栅:通过刻划机使用金刚石刀具在光栅基底(通常为镀有反射层的玻璃)上直接刻制沟槽而成
全息光栅:采用干涉光刻技术制作,具有更光滑的沟槽表面,可消除刻划光栅固有的周期性误差
工作方式
按工作模式可分为:
反射式光栅:通常镀有反射膜层(紫外-可见-近红外波段采用加保护层的铝膜,红外波段采用金膜)
透射式光栅:通常配备抗反射涂层
常见形制
虽然根据应用需求也可制成凸面或环形等特殊轮廓,但最常见的衍射光栅形制为:
平面光栅
凹面光栅
沟槽轮廓
衍射光栅的沟槽轮廓主要分为两种:
正弦型:效率通常较低,但光谱覆盖范围较广
闪耀型:具有”锯齿状”轮廓,衍射效率更高
衍射光栅产品系列
全息光栅
正弦型全息光栅
对称沟槽结构
宽光谱覆盖特性
适用于光谱分析基础应用
闪耀型全息光栅
锯齿状沟槽轮廓
高衍射效率设计
200-300mm闪耀区专利技术
凹面光栅系列
标准凹面光栅
传统罗兰圆结构
光谱成像基础配置
闪耀型全息凹面光栅
结合凹面聚焦与闪耀特性
增强特定波段光通量
像差校正(平场成像)凹面光栅
专利像差校正技术
优化UV-VIS波段成像质量
适用于光谱成像系统
罗兰型凹面光栅
经典罗兰圆构型
保持波长线性分布特性
特殊应用光栅
恒偏向单色器光栅
固定出射角设计
简化光谱仪光路结构
脉冲压缩光栅
超短脉冲激光专用
高损伤阈值设计
啁啾脉冲放大系统核心元件
透射式光栅
抗反射涂层处理
直读式光谱检测方案
紧凑型光学系统优选