2025 年自动驾驶激光雷达迎来技术爆发，车规级 2μm 激光雷达测距精度突破 ±2cm，而支撑这一进步的核心元件正是体布拉格光栅（VBG）。那么什么是体布拉格光栅？简单说，它是一种在光学材料内部形成周期性折射率变化的 “三维光学过滤器”，能像精准的光信号指挥官，只允许特定波长的激光通过或反射，在激光雷达、医疗设备等尖端领域不可或缺。?

一、定义解析：从 “平面” 到 “立体” 的光栅革命?

传统光栅是在材料表面刻划条纹的 “平面结构”，而体布拉格光栅（Volume Bragg Grating）则是在玻璃或晶体等光学材料内部，通过特殊工艺形成的立体周期性折射率调制结构。这种内部 “明暗相间” 的规律变化（类似多层三明治结构），让它能对光产生更强的选择性作用。?

打个比方：如果传统光栅是 “平面交通信号灯”，只能粗略控制光的方向，体布拉格光栅就是 “立体交通枢纽”，能根据光的波长和角度精准引导 —— 只有符合特定条件（布拉格条件）的光才能通过，其余则被拦截或反射，这也是它能实现 95% 以上衍射效率的关键。?

二、工作原理：光的 “密码锁” 如何精准筛选波长？?

体布拉格光栅的核心原理是布拉格衍射效应，可以理解为光的 “密码识别系统”：?

当激光进入光栅内部，会遇到周期性变化的折射率区域（从 n1 到 n2 交替变化）；?

只有波长满足 “2d sinθ = mλ”（d 为光栅周期，θ 为入射角，m 为衍射级次）的光，才能被高效反射或透射，就像钥匙匹配密码锁；?

不符合条件的光会因干涉相消而衰减，无法通过光栅。?

在 2μm 激光雷达中，这种特性至关重要：体布拉格光栅能将激光波长锁定在 1.9-2.1μm 的人眼安全波段，同时压缩线宽至亚纳米级，避免阳光或其他光源的干扰，确保测距精度。而传统光栅因结构在表面，易受环境干扰，很难实现如此精准的控制。?

三、核心优势：为什么高端设备离不开它？?

相比传统光学元件，体布拉格光栅的优势体现在三个 “极端”：?

极端精准：波长选择精度可达 0.1nm 级别，相当于从北京到上海的距离中精准定位 1 米范围，这让它成为激光雷达、光谱分析的 “标配”；?

极端稳定：采用内部结构设计，不怕表面划伤，部分型号（如啁啾体布拉格光栅）可承受 - 40℃至 400℃的温度变化，在汽车引擎舱、工业熔炉等恶劣环境中稳定工作；?

极端高效：衍射效率普遍超过 90%，意味着几乎没有光能量浪费，这对新能源激光设备的能效提升至关重要。?

某医疗设备厂商的测试显示：使用体布拉格光栅的 2μm 激光手术刀，能将水分子吸收率提升 30%，手术时出血面积减少 50%，正是得益于其精准的波长控制。?

四、应用场景：从自动驾驶到医疗，隐形的 “光科技基石”?

体布拉格光栅虽不直接露面，却在多个尖端领域发挥核心作用：?

激光雷达（LIDAR）：在自动驾驶和大气监测中，它能锁定 2μm 人眼安全波段，过滤阳光干扰，让测距精度提升至 ±2cm，比传统方案抗干扰能力强 3 倍；?

医疗设备：2μm 激光手术中，光栅精准控制波长，确保激光只被水分子吸收，减少对周边组织的损伤，特别适合眼科和微创手术；?

工业激光：在高功率激光切割中，它能稳定激光波长，即使设备温度升高，切割精度仍能保持在 ±5μm 以内；?

科研领域：用于光谱分析时，可识别 ppm 级的气体浓度变化，助力温室气体监测和环境检测。?

五、技术趋势：小元件推动大变革?

随着激光技术向 “更高功率、更窄线宽、更稳输出” 发展，体布拉格光栅正从 “可选元件” 变成 “必选核心”。在 2025 年新能源汽车激光雷达装车率突破 20% 的背景下，这种能在极端环境中精准控光的元件，将成为自动驾驶安全性的重要保障。?

简单说，体布拉格光栅就像光科技的 “隐形管家”，用微观世界的有序结构，为宏观的激光应用保驾护航。无论是你乘坐的自动驾驶汽车，还是未来的精准医疗手术，背后都可能有它在默默工作。?

• 

  大型光束剖面系统 - 300毫米

  型号：

  厂家：DataRay Inc.

  概述：大光束仿形系统是一种完整的解决方案，通过用光束照射旋转的漫反射表面，并使用高质量透镜将强度分布重新成像到相机传感器上，从而测量大光束。LBPS剖面仪通过消除散斑的影响、计算精确的像素倍增因子以及校正几何光束失真，克服了该方法的典型问题。大型光束仿形-直径可达200 mm。LBPS与Dataray的全功能、高度可定制、以用户为中心的软件兼容，该软件无许可费、无限制安装和免费软件更新。LBPS中使用的传感器是Dataray的旗舰产品WinCAMD-LCM4光束仿形相机。LBPS扩展了其测量大型波束的能力。

  查看详情