反射式全息光柵

特性

• 峰值波長(zhǎng)下效率可達(dá)45％至65％
• 優(yōu)化了在紫外光譜、可見(jiàn)光譜下的性能
• 不依賴于入射角
• 基底材質(zhì)：Borofloat玻璃
• 三種尺寸規(guī)格：12.7x12.7x6.0mm，25x25x6.0mm以及50x50x9.5mm

Thorlabs提供一系列專(zhuān)為需要高信噪比的高端應(yīng)用而優(yōu)化設(shè)計(jì)的全息衍射光柵。全息光柵具有雜散光少的特點(diǎn)，基本消除了刻線光柵所無(wú)法避免的鬼線，使其成為拉曼光譜學(xué)等需要高信噪比的應(yīng)用的理想解決方案。我們的全息光柵對(duì)紫外光譜和可見(jiàn)光譜段的性能進(jìn)行了優(yōu)化，并有刻線密度從600線/mm到3600線/mm不等的三種不同尺寸規(guī)格。三種尺寸分別是12.7x12.7x6.0mm，25x25x6.0mm以及50x50x9.5mm，尺寸公差±0.5mm。

三種反射光柵:

三種透射光柵：

選擇光柵需要考慮很多因素，下面列舉了一些：

效率：
通常，刻劃光柵比全息光柵具有更高的衍射效率。然而，全息光柵由于其刻槽的制備方法，其表面效率變化很小。熒光激發(fā)和其它輻射誘導(dǎo)反應(yīng)方面的應(yīng)用可能需要刻劃光柵。

閃耀波長(zhǎng)：
刻劃光柵通過(guò)有序的蝕刻光柵基底表面形成，帶有鋸齒型槽光柵剖面。因此在閃耀波長(zhǎng)附近有相對(duì)尖銳的峰。而全息光柵很難閃耀，其正弦曲線狀的槽使其在特定波長(zhǎng)的光譜響應(yīng)不那么尖銳。窄帶范圍內(nèi)的相關(guān)應(yīng)用更適合選用刻劃光柵。

波長(zhǎng)范圍：
光柵的光譜范圍取決于槽間距，并且對(duì)于光柵常數(shù)相同的刻劃光柵和全息光柵，其光譜范圍相同。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，光柵的**效率從0.66λB到1.5λB降低50% ，其中λB是閃耀波長(zhǎng)。注意：沒(méi)有光柵可以衍射波長(zhǎng)大于槽間距2倍的光。

雜散光：
由于光柵制作方法的不同，全系光柵相比于刻劃光柵，其雜散光更低。刻劃光柵的刻槽是機(jī)械制作，因此有更高的錯(cuò)誤率。全息光柵一次成型，基本沒(méi)有失誤。對(duì)于像拉曼光譜儀這種對(duì)信噪比要求很高的應(yīng)用，全息光柵固有的低雜散光具有很大的優(yōu)勢(shì)

分辨率：
光柵的分辨率是指其具有的在空間上分開(kāi)兩個(gè)波長(zhǎng)的能力。它是采用瑞利判據(jù)決定衍射極大值；當(dāng)一個(gè)波長(zhǎng)的值與波長(zhǎng)的***小值重合時(shí)，認(rèn)為兩個(gè)波長(zhǎng)是分開(kāi)的。分辨率（R）是由R=λ/Δλ= nN定義的，其中Δλ是可分辨的波長(zhǎng)差，n為衍射級(jí)次，N是刻線數(shù)。

階梯光柵的特別注意事項(xiàng)

光柵方程:一般光柵方程如下： nλ = d(sin θ + sin θ")其中n是衍射級(jí)次，λ是衍射波長(zhǎng)，d是光柵常數(shù)（兩個(gè)刻槽間的距離）θ是入射角，θ"是衍射角

自由光譜范圍:自由光譜范圍是指沒(méi)有和相鄰衍射級(jí)次發(fā)生干涉（重疊）時(shí)的級(jí)次的帶寬。自由光譜范圍隨著光柵間距的減小而增加，隨著級(jí)次的增加而較小。如果λ1，λ2分別是感興趣的波長(zhǎng)下限和上限，那么：

自由光譜范圍=λ2 - λ1 = λ1/n

階梯光柵的使用:階梯光柵極高的衍射角度將能量集中在*次上。***簡(jiǎn)單的情況是光束以0°角入射到光柵上，光柵方程簡(jiǎn)化為nλ = d sin θ"，解方程得：

sin θ" = nλ / d

由此推論，在高階中，兩個(gè)波長(zhǎng)之間的角距離變得更大。想象一下有兩條線，一條為600 納米，另一條為605 納米，入射到31.6線/ 毫米的光柵上。從上面的方程可以得到，在N=1時(shí)角距離為0.009 °，但在N=40時(shí)角距離為0.6 °。缺點(diǎn)就是自由光譜范圍的降低，從630納米（630 納米/1）降至15.8納米（630 納米/40）。通常，配合使用分光棱鏡和階梯光柵進(jìn)行級(jí)次分離。