Was ist ein holographisches Gitter?
Ein holographisches Gitter ist ein Muster, das von Lasern auf einem Film gebildet wird, um Licht zu beugen oder Licht in seine verschiedenen Wellenlängen zu trennen. Beugungsprodukte werden in der Spektroskopie und Astronomie eingesetzt, wo einfallendes Licht aufgeweitet oder gebeugt werden muss, um sein Spektrum zu zeigen. Unter Spektroskopie versteht man die Verwendung von Licht zur Bestimmung der chemischen Zusammensetzung von Substanzen, wobei jedes Element ein bestimmtes Lichtabsorptionsverhalten aufweist.
Beugungsgitter sind holographisch, wenn sie durch Wechselwirkungen von Lasern mit einer lichtempfindlichen Beschichtung oder einem Photoresist hergestellt werden. Linierte Beugungsprodukte sind Metallplatten, die mit sehr feinen Diamanten liniert oder geschnitten wurden, wodurch ein Linienmuster entsteht, das das Licht trennt. Ein holographisches Gitter kann eine feinere Lichtbeugung liefern, da die Linien durch Licht erzeugt werden und nicht durch Schneiden einer Platte.
Aufgrund des Prinzips der Interferenzmuster können Laser zur Erzeugung von Gittern verwendet werden. Licht, das durch Luft oder Raum strömt, erscheint wie eine Welle mit Gipfeln und Tälern. Die Verwendung eines Lasers erzeugt eine einzelne Wellenlänge kohärenten Lichts oder Lichts, das in einer einzelnen Wellenrichtung ausgerichtet ist. Normales Licht ist eine Vielzahl von Farben oder Wellenlängen, die in alle Richtungen gestreut werden. Wenn zwei Laser auf eine Fotolackplatte gerichtet sind, bilden sie eine Reihe von Interferenzlinien, wenn die Lichtwellen eines jeden Lasers mit dem anderen interagieren.
Ein Beispiel für Beugungslinien ist das Betrachten eines hellen Lichts durch die Finger einer Hand. Wenn die Finger geringfügig voneinander getrennt sind, scheint das durchfallende Licht eine Reihe sehr feiner schwarzer Linien zu haben, die vertikal zwischen den Fingern verlaufen. Hierbei handelt es sich um Beugungslinien, die durch die als Linse wirkenden Finger verursacht werden, wodurch sich das Licht leicht biegt und in dem engen Raum zusammenwirkt.
Saubere und dunkle Bereiche sind wichtig, wenn ein holographisches Gitter erstellt wird, da Staub oder Streulicht zu Fehlern im Endprodukt führen. Die Laser müssen die gleiche Wellenlänge haben und in bestimmten Winkeln zueinander ausgerichtet sein. Kunststofffolie oder Glas können mit Fotolack beschichtet werden, der chemisch auf die Anwesenheit von Licht reagiert. Wenn der Film oder die Platte entwickelt wird, erscheinen die Beugungslinien als sehr feine Sinus- oder Wellenmuster.
Ein einzelnes holografisches Lasergitter kann unter Verwendung von Spiegeln und Linsen hergestellt werden, um den Lichtstrahl zu teilen. Einige Verluste treten bei jedem Spiegel und jeder Linse auf, die in einem solchen System verwendet werden. Es wird bevorzugt, zwei identische Laser zu verwenden, um die beste Qualität aufrechtzuerhalten.
Linierte Gitter haben inhärente Defekte, weil sie mechanisch in Metallplatten geschnitten werden. Geringe Unterschiede in der Schnitttiefe oder Fehler in der Metalloberfläche können die Beugungsmuster beeinflussen. Diese Produkte sind nützlich, wenn eine haltbarere Oberfläche benötigt wird und die Unterschiede zwischen einem gerichteten und einem holographischen Gitter verstanden werden.