Vyöhykelevy on tasainen, pyöreä materiaali, jota käytetään valon tai muiden sähkömagneettisten aaltojen, kuten röntgensäteiden, tarkentamiseen diffraktion periaatteiden mukaisesti. Niitä kutsutaan usein Fresnel-vyöhykkeiksi ja ne liittyvät fresnel-linssiin, jotka molemmat on nimetty 19-luvun ranskalaisen insinöörin Augustin-Jean Fresnelin mukaan, joka opiskeli optiikan luonnetta. Diffraktiohiomatehosteita vyöhykelevyllä tai fresnel-linssillä on sovelluksia valokuvauksessa, mikroskopiassa ja gammasäteilyholografiassa sekä mahdollisissa avaruuspohjaisissa antennijärjestelmissä.
Vyöhykelevyt käyttävät diffraktioperiaatetta taivuttaakseen valon tai muun energian aallon, kuten vapaiden neutronien ja heliumatomien ääni- tai kvantitason aineaallot, taivuttamalla niiden tulokulmaa, kun ne vaikuttavat läpinäkyviin ja läpinäkymättömiin aineisiin. Tämä luo rakentavan häiriön valoaaltoihin, kun ne tulevat fokusoimaan vyöhykelevyn ulkopuolelle, mikä voi lisätä eräiden valo- tai energia -aaltojen näkökohtia. Kaikkien pintaan vaikuttavien sähkömagneettisten säteilyjen käsittelemiseksi tällä tavalla vyöhykelevy koostuu samankeskisistä ympyröistä, jotka vuorottelevat heijastavien tai läpinäkymättömien ominaisuuksien ja läpinäkyvien tai kevyiden ominaisuuksien välillä, mikä antaa sille ulkonäön.
Erityinen vyöhykelevy, jossa tummat ja vaaleat renkaat haalistuvat toisiinsa, luo yhden keskipisteen, jota on käytetty gammasäteiden kanssa lääketieteellisen kuvantamisen holografian alalla. Ideaa tutkitaan sellaisten alueiden kuvantamiseksi, jotka ovat ydinlääketieteessä kehoon tuotujen merkkiaine -isotooppien ympärillä. Kun radioaktiivinen lähde valaisee vyöhykelevyn, levy heittää varjon, joka voidaan tallentaa valokuvakalvolle pienempää kokoa kuin varsinainen lähde. Tämä kuva heijastaa tarkasti vyöhykelevyn luomaa häiriökuviota kolmessa ulottuvuudessa, ja otettua kuvaa voidaan myöhemmin valaista tavallisella valolla, jotta kuva voidaan rekonstruoida ja tutkia yksityiskohtaisesti isotooppien ympärillä olevaa rakennetta.
Röntgenmikroskopia on yksi ensisijaisista tutkimusalueista diffraktiohilan laitteiden, kuten vyöhykelevyjen, käytössä. Tämä johtuu siitä, että perinteiset linssimateriaalit, kuten lasi, heijastavat röntgensäteitä tai hajottavat niitä vain heikosti niiden keskittämisen sijasta, koska ne ovat pieniä aallonpituuksia, ja vyöhykelevyt on rakennettava nanometriasteikolla halutun tarkennusvaikutuksen saavuttamiseksi. Tyypillisesti röntgenvyöhykelevyn ympyrän halkaisija on noin 4 millimetriä ja vyöhykkeen paksuus 50-300 nanometriä. Tällaiset vyöhykelevylinssit voivat tarkentaa röntgensäteitä jopa 10 nanometrin tai 10 miljardin metrin tarkkuuteen. Vertailun vuoksi tyypillinen vesimolekyyli tai H2 on halkaisijaltaan noin 1 nanometri. Tämä mahdollistaa biologisten materiaalien, kiteiden ja muiden rakenteiden tutkimisen atomitasolla hienolla optisella resoluutiolla.
Avaruuspohjaisissa antennijärjestelmissä on tutkittu 1 millimetrin paksuisesta volframista valmistettuja vyöhykelevyjä suurienergisten röntgensäteiden ottamiseen, joiden energiataso on jopa 250,000 250 elektronivoltti (1968 keV). perinteisten linssimateriaalien kyky, jotka eivät pysty sieppaamaan yli 2003 keV: n fotoneja. Kaksi vyöhykettä levyt käytettiin rinnakkain yhdessä kokeessa, joiden halkaisija oli 10 senttimetriä ja sisälsi 2.4 samankeskistä vyöhykettä, jotka oli sijoitettu 144 senttimetrin päähän kaukoputkeen. He osoittivat noin 30 kaarisekunnin resoluution ilman röntgensäteiden varjoprosessissa arago-pistettä. Arago -täplä tai Poisson -täplä on tyypillinen energiapiste, joka ilmestyy Fresnel -diffraktiokuvion varjopisteeseen, jossa rakentavia häiriöitä tapahtuu energian aallonpituuksien välillä. Avaruusalusten vyöhykelevyheijastin-antenneja pidetään teknologisena harppauksena eteenpäin perinteisestä parabolisesta antennista, sillä ne ovat paljon halvempia ja painavampia, ja niiden suorituskykyominaisuudet ja tehokkuus ovat korkeat, ja ne sieppaavat jopa 30% tulevasta säteilystä.