Znajomość kratek Bragga z włókien.

Siatki światłowodowe Bragga to elementy optyczne o strukturze okresowej, które rozdzielają światło na wiązki, które rozchodzą się w przewidywalnych kierunkach na podstawie długości fali. Siatki służą jako rdzeń rozpraszający element wielu nowoczesnych instrumentów spektroskopowych. Spełniają kluczową funkcję wyboru długości fali światła wymaganej do przeprowadzenia danej analizy. Wybór najlepszej kraty do danego zastosowania nie jest trudny, ale zwykle wymaga podjęcia decyzji przy ustalaniu priorytetów kluczowych parametrów aplikacji.

Każde zastosowanie spektroskopowe ma co najmniej dwa podstawowe wymagania systemowe: musi być w stanie analizować materiały w pożądanym zakresie widmowym będącym przedmiotem zainteresowania i musi być w stanie zapewnić szerokość pasma widmowego wystarczająco małą, aby rozróżnić interesujące cechy. Te dwa kluczowe wymagania stanowią podstawę doboru kraty. Następnie wybierane są inne właściwości siatki, aby zoptymalizować wydajność w ramach tych podstawowych ograniczeń.

Dwa najpopularniejsze profile rowków to profilowany i holograficzny, co jest związane z metodą stosowaną do wykonania kraty wzorcowej. Kraty ryflowane można wytwarzać za pomocą narzędzia trasującego, w którym rowki są fizycznie formowane na powierzchni odblaskowej za pomocą narzędzia diamentowego. Profile rowków kratowych są bardzo łatwe do kontrolowania i optymalizacji dla danego zastosowania, a w większości przypadków zapewniają najlepszą skuteczność dyfrakcji ze względu na ten stopień swobody.

Dyspersja, rozdzielczość i zdolność rozdzielcza

Podstawową funkcją siatki dyfrakcyjnej w instrumencie spektroskopowym jest kątowe rozdzielenie źródła szerokopasmowego na widmo, przy czym każda długość fali ma znany kierunek. Ta właściwość nazywana jest dyspersją, a równanie wskazujące związek między długością fali a kątem jest często nazywane równaniem siatki:

n λ = d (sin θ + grzech θ')

Rozdzielczość jest właściwością systemu, a nie właściwością siatki. Instrument spektroskopowy musi zapewniać pasmo widmowe wystarczająco wąskie, aby rozróżnić interesujące cechy. Osiąga się to poprzez połączenie rozproszenia kątowego siatki i ogniskowej układu oraz poprzez ograniczenie szerokości apertury. Pasmo widmowe w płaszczyźnie detektora można uzyskać równie dobrze przy zastosowaniu siatki niskodyspersyjnej i długiej ogniskowej, jak i przy zastosowaniu siatki wysokodyspersyjnej i krótszej ogniskowej. W układach z detektorem jednoelementowym, takim jak monochromator skaningowy, aperturą ograniczającą jest zwykle fizyczna szczelina o znanej szerokości. W spektrometrze ze stałą siatką aperturą ograniczającą jest zwykle element tablicy lub piksel kamery.