光栅是什么?有什么用？

作者 : 戈瑞电子更新时间：2025-12-24 浏览次数 : 0

光栅是一种具有精密周期性结构的光学元件，其核心原理是通过一系列等间距的平行刻线（或结构）对光进行分束、衍射和干涉。它主要分为两大类：物理光栅（在玻璃或金属表面刻划出实际刻痕）和数字光栅（通过计算机生成的全息图或相位结构）。

光栅的核心用途源于其能将复合光（如白光）分解成不同波长的单色光，并形成光谱。其主要应用包括：

光谱分析与物质检测
这是光栅最经典的应用。通过测量物质发射或吸收的光谱，可以分析其化学成分、浓度乃至物理状态。广泛应用于天文观测、环境监测、食品安全及医疗诊断等领域。
精密测量与传感
光栅尺利用光栅的莫尔条纹现象，将位移转化为光电信号，可实现微米甚至纳米级精度的位移测量，是数控机床、精密仪器定位系统的核心部件。
通信与信息处理
在光纤通信中，光栅可作为波分复用器的关键部件，将不同波长的信号分离或合并，大幅提升传输容量。此外，它也在光计算、激光调谐等领域发挥重要作用。
成像与显示技术
光栅用于全息术、三维显示和增强现实（AR）设备，通过衍射光场重建立体图像。防伪领域也常见其身影，如货币或证件上的全息防伪标签。
科学研究与工程
在激光系统中，光栅用于调控波长和脉冲；在粒子加速器中，衍射光栅助力束流诊断。

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