Знання про волоконну брегговську решітку.

Волоконні бреггівські решітки — це оптичні компоненти з періодичною структурою, які розділяють світло на пучки, які поширюються в передбачуваних напрямках на основі довжини хвилі. Решітки служать основним дисперсійним елементом багатьох сучасних спектроскопічних інструментів. Вони забезпечують критичну функцію вибору довжини хвилі світла, необхідної для виконання аналізу. Вибрати найкращу решітку для програми нескладно, але зазвичай це вимагає певного рівня прийняття рішень при визначенні пріоритетів ключових параметрів програми.

Будь-яка спектроскопічна програма має принаймні дві фундаментальні системні вимоги: вона повинна мати можливість аналізувати матеріали в бажаному спектральному діапазоні, що цікавить, і вона повинна мати можливість забезпечити спектральну смугу пропускання, достатньо малу, щоб розпізнати цікаві особливості. Ці дві основні вимоги є основою для вибору решітки. Потім вибираються інші характеристики решітки для оптимізації продуктивності в рамках цих фундаментальних обмежень.

Два найпоширеніші профілі канавок відомі як лінійчастий і голографічний, що пов’язано з методом, який використовується для виготовлення головної решітки. Лінійчасті решітки можна виготовити за допомогою інструменту для скрайбування, де канавки фізично формуються на відбивній поверхні за допомогою алмазного інструменту. Профілі канавок лінійної решітки дуже керовані та легко оптимізовані для конкретного застосування, і в більшості випадків вони забезпечать найкращу дифракційну ефективність завдяки такому ступеню свободи.

Дисперсія, роздільна здатність і роздільна здатність

Основною функцією дифракційної решітки в спектроскопічному приладі є кутове розділення широкосмугового джерела на спектр із відомим напрямком кожної довжини хвилі. Ця властивість називається дисперсією, а рівняння, яке вказує на співвідношення між довжиною хвилі та кутом, часто називають рівнянням решітки:

n λ = d (sin θ + sin θ')

Роздільна здатність є властивістю системи, а не властивістю решітки. Спектроскопічний прилад повинен забезпечувати досить вузьку спектральну смугу, щоб розрізняти цікаві особливості. Це досягається поєднанням кутової дисперсії решітки і фокусної відстані системи, а також обмеженням ширини апертури. Спектральна смуга пропускання в площині детектора може бути досягнута так само добре як з решіткою з низькою дисперсією і великою фокусною відстанню, так і з решіткою з високою дисперсією і меншою фокусною відстанню. У системах з одноелементним детектором, таким як скануючий монохроматор, обмежувальною апертурою зазвичай є фізична щілина відомої ширини. У спектрометрі з фіксованою ґраткою обмежувальною апертурою зазвичай є елемент масиву або піксель камери.