Poznatky o vláknitej braggovej mriežke.

Vláknové Braggove mriežky sú optické komponenty s periodickou štruktúrou, ktorá oddeľuje svetlo do lúčov, ktoré sa šíria v predvídateľných smeroch na základe vlnovej dĺžky. Mriežky slúžia ako základný disperzný prvok mnohých moderných spektroskopických prístrojov. Poskytujú kritickú funkciu výberu vlnovej dĺžky svetla potrebnej na vykonanie analýzy. Výber najlepšej mriežky pre aplikáciu nie je zložitý, ale zvyčajne si vyžaduje určitý stupeň rozhodovania pri uprednostňovaní kľúčových parametrov aplikácie.

Akákoľvek spektroskopická aplikácia má aspoň dve základné systémové požiadavky: musí byť schopná analyzovať materiály v požadovanom spektrálnom rozsahu a musí byť schopná poskytnúť dostatočne malú šírku spektrálneho pásma na vyriešenie požadovaných vlastností. Tieto dve kľúčové požiadavky tvoria základ pre výber roštu. Potom sa vyberú ďalšie charakteristiky mriežky, aby sa optimalizoval výkon v rámci týchto základných obmedzení.

Dva najbežnejšie profily drážok sú známe ako riadkované a holografické, čo súvisí s metódou použitou na výrobu hlavnej mriežky. Vrúbkované mriežky je možné vyrobiť pomocou ryhovacieho nástroja, kde sú drážky fyzicky vytvorené v odrazovom povrchu diamantovým nástrojom. Profily drážok s riadkovanou mriežkou sú veľmi kontrolovateľné a ľahko sa optimalizujú pre danú aplikáciu a vo väčšine prípadov poskytujú najlepšiu difrakčnú účinnosť vďaka tomuto stupňu voľnosti.

Rozptyl, rozlíšenie a rozlišovacia sila

Primárnou funkciou difrakčnej mriežky v spektroskopickom prístroji je uhlové oddelenie širokopásmového zdroja do spektra, pričom každá vlnová dĺžka má známy smer. Táto vlastnosť sa nazýva disperzia a rovnica, ktorá označuje vzťah medzi vlnovou dĺžkou a uhlom, sa často nazýva mriežková rovnica:

n λ = d (sin θ + sin θ')

Rozlíšenie je vlastnosť systému, nie vlastnosť mriežky. Spektroskopický prístroj musí poskytovať spektrálnu šírku pásma dostatočne úzku na rozlíšenie záujmových znakov. To sa dosiahne kombináciou uhlového rozptylu mriežky a ohniskovej vzdialenosti systému a obmedzením šírky otvoru. Spektrálnu šírku pásma v rovine detektora možno dosiahnuť rovnako dobre s mriežkou s nízkou disperziou a dlhou ohniskovou vzdialenosťou, ako aj s mriežkou s vysokou disperziou a kratšou ohniskovou vzdialenosťou. V systémoch s jednoprvkovým detektorom, ako je skenovací monochromátor, je obmedzujúcim otvorom zvyčajne fyzická štrbina so známou šírkou. V spektrometri s pevnou mriežkou je limitnou apertúrou zvyčajne prvok poľa alebo pixel fotoaparátu.