可見光柵是工作波段覆蓋可見光范圍(約380-760nm)的衍射光柵,是光譜分析、精密測量等領域的核心色散光學元件。
可見光柵的核心工作邏輯基于光的衍射與多光束干涉疊加原理,區別于普通棱鏡的折射分光,光柵依靠表面周期性的微結構實現可見光的精準色散,是可見光波段光譜拆分、波長篩選的核心器件。
可見光柵的光學表面均勻刻制了大量平行、等間距的微細刻線,常見規格為每毫米數百至一千兩百線,刻線間距精準可控。當可見光光束垂直或傾斜入射至光柵表面時,光線會穿過刻線縫隙或被刻線反射,發生單縫衍射;不同刻線產生的衍射光波會進一步發生多光束干涉,在空間上形成明暗相間的衍射條紋。
根據光柵方程可知:在可見光波段內,不同波長的紅、橙、黃、綠、青、藍、紫單色光,會因波長差異形成不同的衍射角,從而被有序拆分,實現復色可見光的精準分光。相較于傳統分光器件,可見光柵針對性優化了可見光波段的衍射效率,對400–760nm波段光線的色散效果更均勻、適配可見光光學系統的工作需求。
目前可見光柵分為透射式與反射式兩類:透射光柵依托B270光學玻璃等透明基底,光線穿透光柵完成分光,對準難度低、誤差小;反射光柵通過鍍膜反射實現衍射,衍射效率更高,適配高精度可見光檢測場景。
維護與保養
操作光柵時必須佩戴乳膠手套或指套,嚴禁直接觸碰光學工作面,僅可夾持光柵邊緣與基底非光學區域。人體汗液、油脂會附著在刻線表面,造成污染,引發光譜噪聲、透光率下降。同時禁止對著光柵表面說話、呼氣,避免水汽與唾液氣溶膠污染光學面,非必要不取出光柵,減少暴露時間。
可見光柵表面灰塵、雜質禁止擦拭、觸碰清潔,絕對不能使用紙巾、棉簽、抹布等工具摩擦表面,易劃傷微米級刻線,造成不可逆損壞。合規清潔方式為:使用干燥純凈氮氣或干凈洗耳球,低壓勻速吹掃表面浮塵,氣壓不超過3000hPa,避免高壓氣流沖擊損傷鍍膜與微結構。
嚴禁使用酒精、丙酮等各類溶劑浸泡、擦拭光柵,溶劑會腐蝕光柵鍍膜與刻線結構,導致膜層脫落、性能失效,同時會直接喪失器件質保。頑固污漬不可自行處理,需交由專業光學運維人員檢修。
光柵長期存放需置于干燥、避光、無塵、恒溫的密封干燥盒中,避免潮濕空氣導致膜層氧化、發霉、脫落,環境濕度控制在合理干燥區間,杜絕高溫、暴曬環境。存放時水平平整放置,禁止堆疊重壓、彎折扭曲,防止光柵基底變形、光路偏移,同時遠離振動設備,避免震動導致光柵安裝角度偏移,影響波長精度。