Ett diffraktionsgitter är ett optiskt material eller en anordning som vanligtvis är utformad för att bryta upp vitt ljus i de olika färgerna i det synliga spektrumet. Materialet är en typ av härdat glas som Pyrex med en aluminiumbeläggning och ett epoxiskikt i mitten som är befolkat av tusentals mikroskopiska slitsar eller linser, även kända som prismor. Beroende på kvaliteten på diffraktionsgittermaterialet och de specifika våglängderna av ljus som det är tänkt att interagera med, kan det antingen användas för billiga underhållningsändamål som specialiserade glasögon eller i applikationer som fiberoptisk dataöverföring och spektrometrar.
Gittret skapar i huvudsak en prismaeffekt över en stor yta som kan ha en upplösning ner till atomskala. Ljus har olika resultat när det passerar genom ett diffraktionsgitter beroende på vilken typ det är. Osammanhängande vitt ljus bryts upp i alla synliga färger i spektrumet eftersom varje ljusfärg diffrakteras i en annan vinkel när den lämnar gittret. Koherent laserljus delar sig eller diffrakterar till varje sida där det passerar genom gittret, vilket producerar upprepade mönster av strålar med minskande intensitet när de kommer längre till vänster eller höger om där lasern kom in i gittret.
Ett reglerat diffraktionsgitter har en högre effektivitet vid bearbetning av ljus än ett holografiskt, men båda är byggda på samma principer och gjorda av samma typer av material. Holografiska gitter produceras genom en laser- och fotolitografiprocess. Laboratorienivåstyrda galler är gjorda av en diamantskärare med en reflekterande yta.
Reflexionen av flerfärgat ljus som en CD-skiva (CD) eller digital videoskiva (DVD) visar när den hålls upp mot ljus är ett exempel på den holografiska diffraktionsgittereffekten. Detta orsakas av det faktum att spåren på skivan för CD-datalagring skrivs på en tillräckligt fin nivå på cirka 1,600 600 nanometer i bredd, eller färre med en DVD, för att de kan bryta upp synligt ljus i intervallet ca. XNUMX nanometer. Holografiska glasögon med diffraktionsgitter tillverkas till en lägre kvalitetsnivå, men ger samma grundläggande visuella effekt.
Mer sofistikerade reglerade diffraktionsgitter används i stor utsträckning inom masspektrometri för att kategorisera elementen i föreningar genom att excitera dem i gasform med en elektrisk urladdning, och föra ljuset som produceras genom ett diffraktionsgitter. Reglade galler kan också ha en speciell Blaze-vinkel mot slitsarna. Det betyder att de små prismorna på ytan som bryter upp ljus har ena änden som är högre än den andra, så kallad sågtandsprofil.
Blaze-vinklar används för att koncentrera ett diffraktionsgitterutsignal till ett visst bandområde i ljusspektrumet. Detta görs för att erhålla en maximal upplösning i ett speciellt ljusband som kallas Blaze-våglängden. Andra metoder för att rikta in sig på specifika våglängder av ljus inkluderar våglängdsmultiplexering, som används i fiberoptik. Genom att separera de olika våglängderna kan var och en användas som en individuell dataström, och de kan alla färdas längs en fiberoptisk kabel samtidigt utan att störa varandra.