Faser-Bragg-Gitter sind optische Komponenten mit periodischer Struktur, die Licht in Strahlen aufteilen, die sich basierend auf der Wellenlänge in vorhersehbare Richtungen ausbreiten. Gitter dienen als zentrales dispersives Element vieler moderner spektroskopischer Instrumente. Sie erfüllen die entscheidende Funktion, die Wellenlänge des Lichts auszuwählen, die für die Durchführung der jeweiligen Analyse erforderlich ist. Die Auswahl des besten Gitters für eine Anwendung ist nicht schwierig, erfordert jedoch in der Regel ein gewisses Maß an Entscheidungsfindung bei der Priorisierung der Schlüsselparameter der Anwendung.
Jede spektroskopische Anwendung hat mindestens zwei grundlegende Systemanforderungen: Sie muss in der Lage sein, Materialien im gewünschten interessierenden Spektralbereich zu analysieren, und sie muss in der Lage sein, eine spektrale Bandbreite bereitzustellen, die klein genug ist, um die interessierenden Merkmale aufzulösen. Diese beiden Schlüsselanforderungen bilden die Grundlage für die Gitterauswahl. Anschließend werden andere Gittereigenschaften ausgewählt, um die Leistung innerhalb dieser grundlegenden Einschränkungen zu optimieren.
Die beiden gebräuchlichsten Rillenprofile sind als liniertes und holographisches Rillenprofil bekannt, was mit der Methode zur Herstellung des Mastergitters zusammenhängt. Regelgitter können mit einem Ritzwerkzeug hergestellt werden, bei dem mit einem Diamantwerkzeug Rillen in eine reflektierende Oberfläche geformt werden. Regelgitter-Rillenprofile sind sehr kontrollierbar und für eine bestimmte Anwendung leicht zu optimieren. Aufgrund dieses Freiheitsgrads bieten sie in den meisten Fällen die beste Beugungseffizienz.
Dispersion, Auflösung und Auflösungsvermögen
Die Hauptfunktion eines Beugungsgitters in einem spektroskopischen Instrument besteht darin, eine Breitbandquelle winkelmäßig in ein Spektrum aufzuteilen, wobei jede Wellenlänge eine bekannte Richtung hat. Diese Eigenschaft wird Dispersion genannt, und die Gleichung, die die Beziehung zwischen Wellenlänge und Winkel angibt, wird oft als Gittergleichung bezeichnet:
n λ = d (sin θ + sin θ')
Die Auflösung ist eine Systemeigenschaft, keine Gittereigenschaft. Ein spektroskopisches Instrument muss eine spektrale Bandbreite bieten, die schmal genug ist, um interessierende Merkmale unterscheiden zu können. Dies wird durch eine Kombination aus der Winkeldispersion des Gitters und der Brennweite des Systems sowie durch die Begrenzung der Breite der Apertur erreicht. Die spektrale Bandbreite auf der Detektorebene kann mit einem Gitter mit geringer Dispersion und langer Brennweite genauso gut erreicht werden wie mit einem Gitter mit hoher Dispersion und kürzerer Brennweite. In Systemen mit einem Einzelelementdetektor, wie etwa einem Rastermonochromator, ist die begrenzende Apertur normalerweise ein physikalischer Spalt bekannter Breite. In einem Spektrometer mit festem Gitter ist die begrenzende Apertur normalerweise ein Array-Element oder ein Kamerapixel.
Copyright @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. - China Faseroptische Module, Hersteller von fasergekoppelten Lasern, Lieferanten von Laserkomponenten Alle Rechte vorbehalten.
