全息光栅英文解釋翻譯、全息光栅的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 holographic grating

分詞翻譯：

全的英語翻譯：

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

息的英語翻譯：

breath; cease; interest; news; rest

光栅的英語翻譯：

grating; raster
【化】 grating

專業解析

全息光栅（Holographic Grating）是一種利用光的幹涉原理制成的具有周期性微結構的光學元件。其核心特征在于通過兩束或多束相幹光在感光材料（如光刻膠）上發生幹涉，形成明暗相間的幹涉條紋圖案，經顯影處理後，該圖案轉化為具有周期性凹凸起伏或折射率調制的物理結構，從而實現對入射光的衍射控制。

詳細解釋：

定義與原理：
- 全息 (Holographic)：指該光栅的制造方法基于全息術（Holography）。全息術利用光的幹涉記錄物體的波前信息（振幅和相位）。在全息光栅制作中，“物體”就是設計好的幹涉圖樣本身。
- 光栅 (Grating)：指該元件具有周期性結構，其周期（光栅常數）通常在亞微米到微米量級。當光入射到這種周期性結構上時，會發生衍射現象，即光波的方向、強度或相位按照特定規律發生改變。
- 工作原理：全息光栅的本質是一個衍射光栅。根據惠更斯-菲涅耳原理，其周期性結構将入射光波前分割成大量相幹子波源，這些子波在空間幹涉，形成特定方向的衍射光束。衍射角 θ 滿足光栅方程： $$ d(sintheta_m - sintheta_i) = mlambda $$ 其中：
  - $d$ 是光栅常數（周期），
  - $theta_i$ 是入射角，
  - $theta_m$ 是第 $m$ 級衍射光的衍射角，
  - $lambda$ 是入射光波長，
  - $m$ 是衍射級次（整數，0, ±1, ±2, ...）。
制造方法：典型的制造過程涉及：
- 使用激光器産生高度相幹的單色光（如 He-Ne 激光或 Ar+ 激光）。
- 将激光束分束為兩束（或多束）相幹光。
- 使這些光束以特定角度相交并疊加在塗有感光材料的基闆（如玻璃）表面。
- 光束幹涉形成穩定的、具有恒定空間頻率的明暗條紋（正弦或近正弦分布）。
- 對感光材料進行顯影處理，将幹涉條紋的強度分布轉化為材料表面的浮雕結構（表面浮雕光栅）或内部折射率的周期性調制（體相位光栅）。
- 為提高效率或耐用性，常會進行後續處理，如鍍金屬反射膜（制作反射式光栅）或複制工藝。
特點與優勢：
- 高分辨率：全息光栅通常具有非常高的刻線密度（即很小的光栅常數 $d$），這使得它們能夠分辨波長非常接近的光，在光譜分析中具有高分辨率。
- 低雜散光：相較于傳統的機械刻劃光栅，全息光栅的溝槽形狀更接近理想的正弦波形，這有助于減少雜散光和鬼線（由周期性誤差引起的假譜線）。
- 無鬼線：由于制造過程不存在周期性誤差，全息光栅幾乎不産生鬼線。
- 靈活的設計：通過改變兩束幹涉光的夾角，可以相對容易地制作出不同空間頻率（即不同光栅常數）的光栅。還可以制作凹面光栅、變間距光栅等特殊類型。
- 成本效益：對于大批量生産，全息光栅的複制技術相對成熟且成本較低。
主要應用：
- 光譜儀和單色儀：作為核心色散元件，将複色光分解成光譜，用于物質成分分析、環境監測、天文觀測等。
- 激光技術：用作激光諧振腔中的波長選擇元件（調諧元件）或輸出耦合器。
- 光學信息處理：在光學計算、模式識别、全息存儲等領域用作空間濾波器或光束分束器。
- 計量學：用于位移測量、角度測量、波前檢測等。
- 顯示技術：用于制作全息顯示元件、衍射光學元件（DOE）等。

權威參考來源：

OSA Handbook of Optics (Vol. II): 美國光學學會（OSA）出版的權威光學手冊，詳細介紹了各種光栅（包括全息光栅）的原理、制造和應用。 https://www.osapublishing.org/handbook-of-optics
SPIE Field Guide to Diffractive Optics: SPIE（國際光學工程學會）出版的衍射光學現場指南，對衍射光栅（含全息光栅）有精煉的概述。 https://spie.org/publications/fg10
RP Photonics Encyclopedia - Holographic Grating: 專業的光子學線上百科全書，提供“全息光栅”詞條的詳細技術解釋。 https://www.rp-photonics.com/holographic_gratings.html
Thorlabs Tutorials - Diffraction Gratings: 知名光學元件供應商Thorlabs提供的技術教程，清晰解釋了衍射光栅（包括全息光栅）的基礎知識。 https://www.thorlabs.com/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=9025
《光學》作者：Eugene Hecht: 國際廣泛使用的經典光學教材，其中章節詳細闡述了衍射原理和光栅（包括全息光栅）的工作機制。 https://www.pearson.com/us/higher-education/program/Hecht-Optics-5th-Edition/PGM152967.html

網絡擴展解釋

全息光栅是一種基于激光幹涉原理制作的光學元件，其結構具有周期性空間調制特性，能夠通過衍射效應實現對光波的精确控制。以下是其詳細解析：

1.定義與基本原理

全息光栅屬于衍射光栅的一種，通過記錄兩束相幹激光的幹涉條紋形成周期性結構。這種結構可對入射光的振幅或相位施加周期性調制。其核心原理是利用激光的幹涉現象，将幹涉條紋記錄在光敏材料（如光緻抗蝕劑）上，再通過顯影、蝕刻等工藝形成光栅圖案。

2.制作方法

幹涉記錄：兩束相幹激光以一定角度投射到塗有光敏材料的基底上，形成明暗交替的正弦型幹涉條紋。
顯影與蝕刻：通過化學處理去除被感光部分，形成周期性槽線或折射率變化的微結構。
鍍膜處理：根據需求鍍反射膜（反射式光栅）或保持透射特性（透射式光栅）。

3.主要特點

高精度：無機械刻劃誤差，雜散光少，分辨率高。
無鬼線與伴線：避免了傳統刻劃光栅的微觀缺陷。
適用範圍廣：支持紫外到紅外波段，且可制作大口徑光栅。

4.應用領域

光譜分析：用于高分辨率的發射、吸收光譜測量。
光學測量：實現三維形貌重建和高精度尺寸檢測。
光通信與集成光學：作為波長選擇元件或光耦合器。
防僞技術：利用複雜光栅圖案實現産品防僞。

5.曆史與發展

全息光栅技術起源于1948年蓋伯（Dennis Gabor）的全息理論，20世紀60年代激光技術的成熟推動了其實際應用。隨着材料科學和微納加工技術的進步，全息光栅在精密光學和新興技術領域持續發揮重要作用。

通過結合激光幹涉的物理原理和先進材料工藝，全息光栅在精度和功能上顯著優于傳統刻劃光栅，成為現代光學不可或缺的元件之一。