Ein Beugungsgitter ist ein optisches Material oder eine Vorrichtung, die normalerweise dazu bestimmt ist, weißes Licht in die verschiedenen Farben des sichtbaren Spektrums zu zerlegen. Das Material ist eine Art gehärtetes Glas wie Pyrex mit einer Aluminiumbeschichtung und einer Epoxidschicht in der Mitte, die von Tausenden von mikroskopischen Schlitzen oder Linsen, auch Prismen genannt, bevölkert wird. Abhängig von der Qualität des Beugungsgittermaterials und den spezifischen Wellenlängen des Lichts, mit denen es wechselwirken soll, kann es entweder für kostengünstige Unterhaltungszwecke wie Spezialbrillen oder in Anwendungen wie faseroptische Datenübertragung und Spektrometer verwendet werden.
Das Gitter erzeugt im Wesentlichen über eine große Oberfläche einen Prismeneffekt, der eine Auflösung bis in den atomaren Maßstab haben kann. Licht hat unterschiedliche Ergebnisse, wenn es ein Beugungsgitter passiert, je nachdem, um welche Art es sich handelt. Inkohärentes weißes Licht wird in alle sichtbaren Farben des Spektrums zerlegt, da jede Lichtfarbe beim Austritt aus dem Gitter in einem anderen Winkel gebeugt wird. Kohärentes Laserlicht wird zu jeder Seite geteilt oder gebeugt, wo es das Gitter passiert, und erzeugt sich wiederholende Muster von Strahlen mit abnehmender Intensität, wenn sie sich weiter links oder rechts von der Stelle des Lasereintritts in das Gitter bewegen.
Ein liniertes Beugungsgitter hat einen höheren Wirkungsgrad bei der Lichtverarbeitung als ein holographisches, aber beide sind nach den gleichen Prinzipien aufgebaut und aus den gleichen Materialarten. Holografische Gitter werden durch einen Laser- und Fotolithografieprozess hergestellt. Labor-Nivellierungsgitter werden mit einem Diamantschneider hergestellt, der eine reflektierende Oberfläche ritzt.
Die Reflexion von mehrfarbigem Licht, die eine Compact Disc (CD) oder Digital Video Disc (DVD) zeigt, wenn sie gegen Licht gehalten wird, ist ein Beispiel für den holographischen Beugungsgittereffekt. Dies liegt daran, dass die Spuren auf der Platte für die CD-Datenspeicherung mit einer Breite von etwa 1,600 Nanometern oder weniger bei einer DVD so fein geschrieben sind, dass sie sichtbares Licht im Bereich von ca 600 Nanometer. Holographische Gläser mit Beugungsgitter werden in geringerer Qualität hergestellt, erzeugen aber den gleichen visuellen Grundeffekt.
Anspruchsvollere Regelbeugungsgitter werden in der Massenspektrometrie häufig verwendet, um die Elemente in Verbindungen zu kategorisieren, indem sie in Gasform mit einer elektrischen Entladung angeregt werden und das erzeugte Licht durch ein Beugungsgitter geleitet wird. Regelgitter können auch einen speziellen Blaze-Winkel zu den Schlitzen aufweisen. Dies bedeutet, dass die kleinen Prismen auf der Oberfläche, die das Licht aufbrechen, ein Ende haben, das höher ist als das andere, ein sogenanntes Sägezahnprofil.
Blaze-Winkel werden verwendet, um eine Beugungsgitterausgabe auf einen bestimmten Bandbereich des Lichtspektrums zu konzentrieren. Dies geschieht, um eine maximale Auflösung in einem bestimmten Lichtband zu erzielen, das als Blaze-Wellenlänge bekannt ist. Andere Verfahren zum Anvisieren bestimmter Lichtwellenlängen umfassen das Wellenlängenmultiplexing, das in der Faseroptik verwendet wird. Durch die Trennung der verschiedenen Wellenlängen kann jede einzelne als einzelner Datenstrom verwendet werden und alle können gleichzeitig über ein Glasfaserkabel laufen, ohne sich gegenseitig zu stören.