1、体积相位全息光栅体位相型光栅因衍射效率高、无鬼线、低散射的特点，已广泛应用于天体光谱学、超快压缩脉冲的核聚变控制、波分复用等技术领域之中。20 世纪90 年代末，在美国国家科学基金（NSF）资助下，凯撒（Kaiser）公司和美国国家光学天文台（NOAO）率先用重铬酸盐明胶（DCG）为记录介质，研制出大型天文望远镜中所用的尺寸达100 mm 的体位相全息透射光栅。此后，美国、加拿大和比利时等国又陆续研制了单片更大尺寸的光栅及采用拼接技术制成的尺寸可达500 mm1000 mm 的体位相全息VPHG比普通刻蚀光栅优点在于：1.高衍射效率低噪声2.制作相对简单3.可以灵活的改变其线性频率VPHG缺点
2、:对角度和光谱具有选择性，当入射角固定时光栅描述低折射率调制其有效波长范围很短。VPHG在设计和制造时的主要性能参数为：衍射效率、光谱范围、角范围、偏振特性。光栅作为重要的衍射光学元件，光线经光栅后的衍射角为入射角和介质折射率的函数，满足经典的光栅衍射方程，VPHG的衍射效率与入射角、衍射角有关，当这种关系满足布喇格条件时，VPHG的衍射效率最高，理论上接近100%。1 VPHG的衍射效率1.1 衍射效率与入射角和衍射角有关光线经过VPHG时，遵守常用的光栅衍射方程： (sini)gim表示光栅入射面处对应的条纹间隔 表示干涉平行条纹的间距 gcosg是光栅的倾斜角，即光栅法向和条纹面间的夹角
3、VPHG光栅在VPHG光栅中，当用再现光入射至条纹面有 关系时衍22射效率最高 此时 和 都是在DCG 层中入射光和衍射光与光栅法2向间的交角。 结合光栅的衍射方程可得 布喇格条件： 22sinbm称为布拉格角，当具体入射光角度和波长不符合布喇格角时，衍射效率通常不高。布喇格角是用VPHG实现衍射的重要参量，它直b接影响到衍射效率和带宽。1.2 衍射效率与折射率调制度（ n2）及光栅胶层的厚度（ d）有关。运用严格耦合波理论，通过数值方法对光栅的衍射效率可以进行精确计算，Kogelink 于1969年确定了在布喇格条件下的一级衍射效率。具体为：光栅的折射率须按正弦规律变化；对于体全息光栅而言，
4、胶层厚度与光栅的条纹间距满足以下的 值和d/ 值的要求，才能使其衍射光能量的绝大部分集中在第一级衍射上，从而可获得较高的衍射效率， 210nTE： TM：22sin(co)TEbd22(cos)sinbTMd非偏振光： 2222()11ii(s)csbb2.VPHG的记录材料重铬酸盐明胶作为一种性能优良的全息记录材料，具有高分辨率、高衍射效率、高信噪比、低吸收等特点。DCG缺点：1.吸湿性 2.保存不当会迅速老化。这就是导致DCG市场化无果的原因。DCG的记录技术是一个全息的方法。两束相干光在记录材料中相干涉，引发一系列的化学变化，这种技术的优点在于：1. 可用来生产大规模尺寸的光栅（几百平方厘米）。d2. 复杂结构的光栅能够简单的制得。3. 无鬼线影响4. 光栅的定制相对简单并且每个光栅都是原始的不是复制的。3. 列日航天中心The Centre Spatial de Liege (CSL)生产以DCG为记录材料的光路图：
