光柵是一種重要的分光元件,在實(shí)際中被廣泛應(yīng)用。許多光學(xué)元件, 例如單色儀、攝譜儀、光譜儀等都用光柵作分光元件，隨著全息術(shù)的推廣，全息光柵的應(yīng)用也越來(lái)越普及，與刻劃光柵相比, 全息光柵具有雜散光少、分辨率高、適用光譜范圍寬、有效孔徑大、生產(chǎn)效率高, 成本低廉等突出優(yōu)點(diǎn)。目前很多大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)也緊跟科技發(fā)展開設(shè)了各種全息光柵的制作及其參數(shù)的測(cè)量課程。
涉及課程：
激光原理與技術(shù)、光電子學(xué)、激光光學(xué)
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
●全息光柵的制作
●光柵參數(shù)特性研究
1.全息光柵的制作
全息光柵（holographic grating）是指利用全息技術(shù)制作的光柵，一般是在光學(xué)特性穩(wěn)定的平玻璃坯件上涂上一層給定型厚度的光致抗蝕劑或其他光敏材料的涂層。用激光器生成兩束相干光束，照射在涂層上，產(chǎn)生一系列均勻的干涉條紋，光敏物質(zhì)被感光。然后用特種溶劑溶蝕掉被感光部分，即在蝕層上獲得干涉條紋的全息像。在透明基底上制得時(shí)為透射式衍射光柵；如在玻璃坯背面鍍一層鋁反射膜后，可制成反射式衍射光柵，這種方法制造的光柵線槽密度高，劃面寬度大，刻線可達(dá)3663~4234L/mm，面積可達(dá)165 × 320mm2。
全息光柵沒(méi)有鬼線和像散，雜散光小，可消除機(jī)刻光柵的固有缺點(diǎn)，其實(shí)際分辨本領(lǐng)可達(dá)理論分辨本領(lǐng)的80%~*。
知識(shí)點(diǎn)：
馬赫- 曾德?tīng)柛缮鎯x、全息光柵、正交光柵、復(fù)合光柵
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
●掌握光路搭設(shè)技巧
●搭建馬赫- 曾德?tīng)柛缮婀饴凡⑴臄z各種全息光柵
●對(duì)全息光柵的后處理
實(shí)驗(yàn)原理：
兩束相干平行光成一定角度相交時(shí)，在兩束光相交區(qū)域?qū)⑿纬筛缮鏃l紋，用全息干板將干涉條紋記錄下來(lái)便是一塊全息光柵。全息光柵在光譜研究、光學(xué)精密測(cè)量和光波調(diào)制等方面都有重要的應(yīng)用。利用邁克耳遜干涉儀光路、馬赫- 曾德?tīng)柛缮鎯x光路以及其它能形成兩束相干平行光干涉的光路都可制作全息光柵。
原理示意圖：
2.光柵參數(shù)特性研究
知識(shí)點(diǎn)：
光柵常數(shù)、分辨本領(lǐng)、角色散率、衍射效率
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
●了解全息光柵的基本原理
●觀察光柵光譜，測(cè)量光柵的主要特性
●用所制作的光柵測(cè)光波波長(zhǎng)
實(shí)驗(yàn)原理：
由于光柵在結(jié)構(gòu)上具有空間周期性，好似一塊由大量等寬、等間距并相互平行的細(xì)狹縫（或刻痕）組成的衍射屏，因此，光柵的基本原理和多縫衍射原理相似。用觀察屏上的光束分布顯示光柵的衍射特性。
原理示意圖：
技術(shù)指標(biāo)：
●氦氖內(nèi)腔激光器：功率＞ 1.5mW ，TEM00 安全保護(hù)高壓插頭安全鑰匙開關(guān)
●精密電子定時(shí)器及快門：定時(shí)精度0.1s；快門口徑5mm；配套支架
●針孔濾波器組件：含40X物鏡；三種規(guī)格針孔；含支架
●分光鏡組件：ø50mm，T:R=5:5@450~650nm 45°入射；楔角4°± 3'；楔面450~650nm 寬帶增透
●加強(qiáng)鋁反射鏡組件：含調(diào)節(jié)支座、磁性表座、ø40mm
●擴(kuò)束鏡組件：含調(diào)節(jié)支座、磁性表座、ø40mm
●成像鏡組件：含調(diào)節(jié)支座、磁性表座、ø40mm
●激光器夾持組件：含調(diào)節(jié)支座、磁性表座
●干板夾持組件： 40X10mm；含調(diào)節(jié)支座、磁性表座
●狹縫：含調(diào)節(jié)支座、磁性表座
●白屏組件：含調(diào)節(jié)支座、磁性表座
●載物臺(tái)組件：含調(diào)節(jié)支座、磁性表座
●微分處理組件：含調(diào)節(jié)支座、磁性表座
●光學(xué)元件公差：光學(xué)材料，A 級(jí)精密退火；焦距± 2%，直徑-0.2mm，中心偏差3'，光圈1-5；局部誤差0.2-0.5，面粗糙度60/40（Scratch/Dig），鍍單層寬帶增透膜，有效孔徑90%ø
●精密機(jī)械調(diào)整部件：角度精度：± 4' 分辨率：0.005mm
●分光棱鏡：反射光與透射光夾角90°± 5'；面型λ /4@632.8nm；鍍單層寬帶增透膜；光束入射角0°± 2°
設(shè)備成套性：
氦氖內(nèi)腔激光器、精密電子定時(shí)器及快門、針孔濾波器組件、分光鏡組件、加強(qiáng)鋁反射鏡組件、擴(kuò)束鏡組件、成像鏡組件、激光器夾持組件、干板夾持組件、狹縫、白屏組件、載物臺(tái)組件、微分處理組件、全息干板
備注：全息照相沖洗藥物實(shí)驗(yàn)室自備
選配清單：
光學(xué)清潔箱，激光防護(hù)眼鏡、光學(xué)平臺(tái)
