全息光栅英文解释翻译、全息光栅的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 holographic grating

分词翻译：

全的英语翻译：

complete; entirely; full; whole
【医】 pan-; pant-; panto-

息的英语翻译：

breath; cease; interest; news; rest

光栅的英语翻译：

grating; raster
【化】 grating

专业解析

全息光栅（Holographic Grating）是一种利用光的干涉原理制成的具有周期性微结构的光学元件。其核心特征在于通过两束或多束相干光在感光材料（如光刻胶）上发生干涉，形成明暗相间的干涉条纹图案，经显影处理后，该图案转化为具有周期性凹凸起伏或折射率调制的物理结构，从而实现对入射光的衍射控制。

详细解释：

定义与原理：
- 全息 (Holographic)：指该光栅的制造方法基于全息术（Holography）。全息术利用光的干涉记录物体的波前信息（振幅和相位）。在全息光栅制作中，“物体”就是设计好的干涉图样本身。
- 光栅 (Grating)：指该元件具有周期性结构，其周期（光栅常数）通常在亚微米到微米量级。当光入射到这种周期性结构上时，会发生衍射现象，即光波的方向、强度或相位按照特定规律发生改变。
- 工作原理：全息光栅的本质是一个衍射光栅。根据惠更斯-菲涅耳原理，其周期性结构将入射光波前分割成大量相干子波源，这些子波在空间干涉，形成特定方向的衍射光束。衍射角 θ 满足光栅方程： $$ d(sintheta_m - sintheta_i) = mlambda $$ 其中：
  - $d$ 是光栅常数（周期），
  - $theta_i$ 是入射角，
  - $theta_m$ 是第 $m$ 级衍射光的衍射角，
  - $lambda$ 是入射光波长，
  - $m$ 是衍射级次（整数，0, ±1, ±2, ...）。
制造方法：典型的制造过程涉及：
- 使用激光器产生高度相干的单色光（如 He-Ne 激光或 Ar+ 激光）。
- 将激光束分束为两束（或多束）相干光。
- 使这些光束以特定角度相交并叠加在涂有感光材料的基板（如玻璃）表面。
- 光束干涉形成稳定的、具有恒定空间频率的明暗条纹（正弦或近正弦分布）。
- 对感光材料进行显影处理，将干涉条纹的强度分布转化为材料表面的浮雕结构（表面浮雕光栅）或内部折射率的周期性调制（体相位光栅）。
- 为提高效率或耐用性，常会进行后续处理，如镀金属反射膜（制作反射式光栅）或复制工艺。
特点与优势：
- 高分辨率：全息光栅通常具有非常高的刻线密度（即很小的光栅常数 $d$），这使得它们能够分辨波长非常接近的光，在光谱分析中具有高分辨率。
- 低杂散光：相较于传统的机械刻划光栅，全息光栅的沟槽形状更接近理想的正弦波形，这有助于减少杂散光和鬼线（由周期性误差引起的假谱线）。
- 无鬼线：由于制造过程不存在周期性误差，全息光栅几乎不产生鬼线。
- 灵活的设计：通过改变两束干涉光的夹角，可以相对容易地制作出不同空间频率（即不同光栅常数）的光栅。还可以制作凹面光栅、变间距光栅等特殊类型。
- 成本效益：对于大批量生产，全息光栅的复制技术相对成熟且成本较低。
主要应用：
- 光谱仪和单色仪：作为核心色散元件，将复色光分解成光谱，用于物质成分分析、环境监测、天文观测等。
- 激光技术：用作激光谐振腔中的波长选择元件（调谐元件）或输出耦合器。
- 光学信息处理：在光学计算、模式识别、全息存储等领域用作空间滤波器或光束分束器。
- 计量学：用于位移测量、角度测量、波前检测等。
- 显示技术：用于制作全息显示元件、衍射光学元件（DOE）等。

权威参考来源：

OSA Handbook of Optics (Vol. II): 美国光学学会（OSA）出版的权威光学手册，详细介绍了各种光栅（包括全息光栅）的原理、制造和应用。 https://www.osapublishing.org/handbook-of-optics
SPIE Field Guide to Diffractive Optics: SPIE（国际光学工程学会）出版的衍射光学现场指南，对衍射光栅（含全息光栅）有精炼的概述。 https://spie.org/publications/fg10
RP Photonics Encyclopedia - Holographic Grating: 专业的光子学在线百科全书，提供“全息光栅”词条的详细技术解释。 https://www.rp-photonics.com/holographic_gratings.html
Thorlabs Tutorials - Diffraction Gratings: 知名光学元件供应商Thorlabs提供的技术教程，清晰解释了衍射光栅（包括全息光栅）的基础知识。 https://www.thorlabs.com/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=9025
《光学》作者：Eugene Hecht: 国际广泛使用的经典光学教材，其中章节详细阐述了衍射原理和光栅（包括全息光栅）的工作机制。 https://www.pearson.com/us/higher-education/program/Hecht-Optics-5th-Edition/PGM152967.html

网络扩展解释

全息光栅是一种基于激光干涉原理制作的光学元件，其结构具有周期性空间调制特性，能够通过衍射效应实现对光波的精确控制。以下是其详细解析：

1.定义与基本原理

全息光栅属于衍射光栅的一种，通过记录两束相干激光的干涉条纹形成周期性结构。这种结构可对入射光的振幅或相位施加周期性调制。其核心原理是利用激光的干涉现象，将干涉条纹记录在光敏材料（如光致抗蚀剂）上，再通过显影、蚀刻等工艺形成光栅图案。

2.制作方法

干涉记录：两束相干激光以一定角度投射到涂有光敏材料的基底上，形成明暗交替的正弦型干涉条纹。
显影与蚀刻：通过化学处理去除被感光部分，形成周期性槽线或折射率变化的微结构。
镀膜处理：根据需求镀反射膜（反射式光栅）或保持透射特性（透射式光栅）。

3.主要特点

高精度：无机械刻划误差，杂散光少，分辨率高。
无鬼线与伴线：避免了传统刻划光栅的微观缺陷。
适用范围广：支持紫外到红外波段，且可制作大口径光栅。

4.应用领域

光谱分析：用于高分辨率的发射、吸收光谱测量。
光学测量：实现三维形貌重建和高精度尺寸检测。
光通信与集成光学：作为波长选择元件或光耦合器。
防伪技术：利用复杂光栅图案实现产品防伪。

5.历史与发展

全息光栅技术起源于1948年盖伯（Dennis Gabor）的全息理论，20世纪60年代激光技术的成熟推动了其实际应用。随着材料科学和微纳加工技术的进步，全息光栅在精密光学和新兴技术领域持续发挥重要作用。

通过结合激光干涉的物理原理和先进材料工艺，全息光栅在精度和功能上显著优于传统刻划光栅，成为现代光学不可或缺的元件之一。