衍射光柵是一種高分辨率的光學(xué)色散元件。隨著衍射光柵制造技術(shù)的不斷發(fā)展，各類型的光柵相繼而出，光柵的用途也日益廣泛，如今衍射光柵不僅可用于光譜學(xué)，還能廣泛用于慣性約束聚變、激光加工、天文、計(jì)量、光通訊、AR顯示等眾多領(lǐng)域。

07光柵在空間巡天遠(yuǎn)鏡中應(yīng)用

我國(guó)依托于空間站的建設(shè)，開始發(fā)展大規(guī)模多色成像與無(wú)縫光譜巡天，即中國(guó)空間站工程巡天望遠(yuǎn)鏡，簡(jiǎn)稱CSST。巡天模塊作為構(gòu)成CSST的五大模塊之一，選用了數(shù)十塊高衍射效率的透射光柵作為色散器件，在焦平面之前對(duì)255nm～1000nm波段的光線進(jìn)行色散分離。無(wú)縫光譜巡天在觀測(cè)極限星等時(shí)，很大程度上會(huì)受到光柵衍射效率的制約。

為了減少輻射信號(hào)在無(wú)用級(jí)次上的損失，往往采用非對(duì)稱三角形結(jié)構(gòu)，即閃耀光柵。閃耀光柵可通過(guò)改變閃耀角的大小，使得能量在不同級(jí)次上重新進(jìn)行分配，利用工作級(jí)次上的高衍射效率，獲得高質(zhì)量的光譜圖。

08光柵在AR光波導(dǎo)中應(yīng)用

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality, AR）技術(shù)可以將虛擬信息疊加在真實(shí)環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實(shí)之間的交互，是一種新型顯示技術(shù)，在教育、醫(yī)療、軍事、導(dǎo)航和消費(fèi)電子等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)近眼顯示設(shè)備是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的重要組成部分，而光波導(dǎo)是實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)近眼顯示設(shè)備高性能與微型化等特性的核心光學(xué)元件。隨著AR顯示設(shè)備的微型化發(fā)展，具有質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、視場(chǎng)角大等優(yōu)勢(shì)的衍射光波導(dǎo)，與棱鏡、陣列光波導(dǎo)和自由曲面等技術(shù)相比，在綜合性能和量產(chǎn)性等方面表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢(shì)，正逐步成為AR領(lǐng)域極具競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)方案之一。

衍射光波導(dǎo)主要可分為表面浮雕光柵波導(dǎo)與體全息光柵波導(dǎo)。常用的表面浮雕光柵主要有矩形光柵、梯形光柵、鋸齒形閃耀光柵和斜齒光柵等。表面浮雕光柵波導(dǎo)方案中通過(guò)使用亞波長(zhǎng)尺度的表面浮雕光柵代替?zhèn)鹘y(tǒng)的折反射元件作為光波導(dǎo)中耦入、耦出和擴(kuò)展區(qū)域的光學(xué)元件，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)光束的調(diào)控。

審核編輯：湯梓紅