最近网上有个新的光学技术，就是布拉格体积光栅技术，这个技术的原理和应用其实挺有意思的，尤其是在APP里可以直接看到这个相关的内容。这个技术的核心是在透明材料里形成三维周期性结构，其实和表面刻痕不一样，它是在材料里面让折射率发生周期性变化，周期通常是几百纳米，差不多和光的波长差不多。当光射进来时，这些内部结构就能根据布拉格条件把特定波长和角度的光给反射或者衍射掉，别的光就不太受影响地过去了。 这个技术的工作机制其实挺简单，主要是靠光的干涉和材料对光的敏感反应。两束相干激光在材料里面交汇，形成明暗相间的干涉图案。然后材料里面的光敏区域发生了变化，折射率稍微变大或者变小。最后这个干涉图案就被“冻结”在材料里，形成了稳定的折射率分布，也就是体积布拉格光栅了。 这个内部结构对光的作用特别厉害，能把特定波长和角度的光给选出来或者挡掉。而且这种选择性比表面浮雕光栅强多了，效能也随着厚度增加而增加，基本上能做到百分之百的衍射效率。 具体到功能上，这个技术主要就是光谱过滤和光束操控。在光谱过滤方面，它能以极窄的带宽选取特定波长的光，这个特性让它成了激光器波长锁定和光谱仪校准的重要元件。在光束操控方面，通过设计折射率调制结构，能控制衍射光的波前，实现光束偏转、聚焦或者分束。而且因为是体元件，承受激光功率的能力比薄膜元件强多了。 这个技术在高功率激光领域特别有用，比如工业加工或者科研用激光器里面可以用作腔镜或者锁模元件。它能有效压缩激光线宽，提升光束质量。另外还可以用于激光合束和净化领域，把多束激光合为一束，或者滤除杂散模式。 更厉害的是波前调控能力了。通过设计非均匀折射率调制图案还能造出透镜功能的光学元件，用在头盔显示器、平视显示系统上实现轻量化和紧凑化。 在光通信中也有应用，比如密集波分复用系统中的信道选择和路由。 总之这个技术就是把光干涉图样转化成材料内部微观结构，赋予材料精确调控功能。不仅提供高性能光学元件，更是一种把光场信息直接写入材料的制造方法。目前发展方向是找高损伤阈值材料、复杂三维编码技术还有集成到光纤芯片等平台上去拓展应用边界呢！