目前光栅和光栅技术被广泛的应用于光通信技术、测量技术、图像处理等领域，这里我们仅介绍其中的一小部分，希望同学们能通过这一窗口了解物理实验与高新技术之间的关系。

光通信技术领域的应用

高密度波分复用器（DWDM）的关键部件   

   高密度波分复用器是光通信系统中的关键部件之一。光波导型 DWDM 之设计分成两类：凹面型微光栅(micro-concave-gratings/ MCG)和数组型波导光栅(Arrayed Waveguide Grating/ AWG)。

数组型波导光栅AWG

   AWG器件是最近几年发展最快的集成光波导器件，它的通道数已由最初的16通道已发展到265个通道，现在人们正在研究集成密度更高的AWG器件。

AWG波分复用器光波导回路

凹面型微光栅

   因 AWG 组件受限于硅芯片尺寸因素，朝高频道数目发展时有其瓶颈，要解决此技术困境，国外文献报导凹面型微光栅是最好的解决方案，在同样规格下凹面型微光栅相较于 AWG，组件面积约为其八分之一，而系统稳定性所需的功率约为其五分之一。文献更指出凹面型微光栅组件在硅晶圆上积体化后，可形成波长解多任务器；结合光传感器可形成光栅型微光谱分析仪；结合主动增益材料则可形成可调波长雷射；结合微致动器更可形成外部共振腔可调波长雷射，因此凹面型微光栅之应用领域非常广泛，堪称为下一世代光通讯 DWDM 或微光机电系统的核心技术。

光纤传输的色散补偿

   啁啾光纤光栅色散补偿是最近发展起来的一种十分有前途的色散补偿技术。啁啾光纤光栅实际上就是在普通光纤上用一定的技术刻出变周期的光栅。光纤光栅色散补偿的原理是根据衍射光栅的角色散特性，当光进入到光栅后，波长为光栅周期两倍的光将被反射。不同波长的光在啁啾光栅中反射点的位置也不同，因此入射光波长中的不同波长成分在光栅中走过不同距离，产生不同的时延，从而达到色散补偿的目的。为了得到色散补偿，啁啾光纤光栅的周期是随着光栅的长度线性下降。普通单模光纤（SMF G652）在1550nm工作窗口处具有正色散（反常色散区），光信号通过光纤传输后，光信号种的短波长成分（蓝移，设为λs）比长波长成分（红移，设为λl）传得快，因而λs比λl经历的时延短，光信号从光栅周期大的那端入射，光信号中的长波长成分λl在光栅的前端反射，而短波长成分在光栅的末端反射，这样，在光栅中光信号中的长波长成分将获得比短波长成分更多的时延，此时光纤光栅的色散特性正好与常规光纤的色散特性相反，可以起到色散补偿作用。

色散补偿原理图

光栅技术制成光纤激光器

   掺铒光纤激光器是利用光纤光栅技术把掺铒光纤相隔一定长度的两处写入光栅，两光栅之间相当于谐振腔，用９８０ｎｍ或１４８０ｎｍ泵浦激光激发铒离子就会产生增益放大。光纤激光器的优点是，输出激光的稳定性及光谱纯度都比半导体激光器好与半导体激光器相比光纤激光器具有较高的光功率输出，较低的阈值和相对强度噪声ＲＩＮ极窄的线宽以及较宽的调谐范围，并且与光纤直接对接耦合效率高

光栅在测量技术中的应用

光栅作为检测仪器

   在现由光栅检测技术中，普遍采用将光栅输出信号整形成方波，再用倍频和鉴相（或计数）的方法加以细分，以达到测量定位的目的。根据需要，任意细分光栅信号，提高光栅检测系统的精度，使检测精度可达0.1微米。

光栅作为计量仪器

   计量光栅技术的基础是莫尔条纹（Moire fringes），1874年由英国物理学家L.Rayleigh首先提出这种图案的工程价值，直到20世纪50年代人们才开始利用光栅的莫尔条纹进行精密测量。1950年德国Heidenhain首创DIADUR复制工艺，也就是在玻璃基板上蒸发镀铬的光刻复制工艺，这才能制造高精度、价廉的光栅刻度尺，光栅计量仪器才能为用户所接受，进入商品市场。1953年英国Ferranti公司提出了一个4相信号系统，可以在一个莫尔条纹周期实现4倍频细分，并能鉴别移动方向，这就是4倍频鉴相技术，是光栅测量系统的基础，并一直广泛应用至今。

光栅在成像技术中的应用

显像管技术

   SONY公司生产的特丽珑显像管，采用的是SONY专有的单枪三束电子枪加垂直栅条荫栅式技术，超细微的0.24毫米AG栅距（21寸为0.22毫米），点距比普通显示器要小得多。使用光栅技术，通过把平行的垂直铁线阵形装在一个框里，消除了纵向的点距，使得电子通透率高，亮度高，色彩丰富饱满，失真现象少，已经成为FD特丽珑最受关注的技术优势之一。

三维光栅成像

用三维立体光栅技术制成的动感日历

光栅制作技术的最新成果

日本京都大学研究生院平尾一之教授领导的研究小组，在世界上首次成功地在玻璃内部制成衍射光栅。科学家认为，这一新成果将有助于开发高效率分波器以及研制可删除的大容量摄影照片存储器。

日本京都大学研究生院平尾一之教授领导的研究小组，在世界上首次成功地在玻璃内部制成衍射光栅。科学家认为，这一新成果将有助于开发高效率分波器以及研制可删除的大容量摄影照片存储器。

平尾一之等人开发的在玻璃内部形成的衍射光栅可以使光的衍射率达到70％，而过去开发的在玻璃表面形成的衍射光栅只能使光的衍射率达到30％左右。因此，这一新成果为开发效率更高的分光器创造了条件。