作者：维尔克斯 时间：2025-10-27 11:28:38
美国Wasatch Photonics的体相位全息光栅是一种高性能衍射光学元件，其核心功能是分光，即将复合光按波长色散成光谱。与传统表面浮雕光栅不同，VPH光栅的衍射机制源于其材料内部三维折射率的周期性调制，而非表面的物理刻槽。
典型的表面浮雕光栅(Surface Relief Grating)厚度通常小于体相位全息光栅，多数表面浮雕光栅镀有反射层，作为反射光栅使用。其光栅结构通常需进行“刻槽blazed”处理，以适应特定波长和几何参数的工作要求。
体相位全息衍射光栅(Volume Phase Holographic Gratings)的厚度可大于标准表面浮雕光栅(Surface Relief Grating)，其结构中不存在开放凹槽，其工作原理基于介质折射率的变化（折射率调制），通过调节介质厚度与折射率调制量实现不同波长下的工作，体相位全息光栅通常作为透射光栅使用。
高密度表面浮雕光栅存在偏振依赖损耗（Polarization Dependent Loss，PDL）问题，随着光栅频率增加，P偏振光会损失衍射效率（DE）。如下图所示，线间距为1200l/mm的高效SR光栅图示，随着波长增加，P偏振光强度逐渐衰减。
1200 l/mm高效率表面浮雕光栅(Surface Relief Grating)曲线图
左图：表面浮雕光栅(SR光栅) 右图：体相位全息光栅(VPH光栅)
当折射率调制调整正确时，如图所示，线间距为1200l/mm的美国Wasatch Photonics标准体积相位光栅具有比标准SR光栅更低的偏振敏感性。
标准1200 l/mm体相位全息衍射光栅/VPH光栅曲线图
体相光栅的另一优势在于能够改变入射角，从而使特定波段区域获得更高效率。下图展示了当入射角在特定角度范围内变化时，1200l/mm光栅的效率曲线变化情况。
体相位全息光栅(VPH光栅)不同衍射角度的峰值效率变化曲线图
美国Wasatch Photonics体相位全息衍射光栅VPH(Volume Phase Holographic Gratings)的这种扫描能力适用于天文学应用，收集遥远恒星的光需要更多的光子，并且可以根据需要调整光栅以有利于光谱的某个区域。
