Kunskap om Fiber Bragg-galler.

Fiber Bragg-gitter är optiska komponenter med en periodisk struktur som separerar ljus till strålar som utbreder sig i förutsägbara riktningar baserat på våglängd. Gitter fungerar som det centrala spridningselementet i många moderna spektroskopiska instrument. De tillhandahåller den kritiska funktionen att välja den ljusvåglängd som krävs för att utföra den aktuella analysen. Att välja det bästa gallret för en applikation är inte svårt, men det kräver vanligtvis en viss grad av beslutsfattande när man prioriterar applikationens nyckelparametrar.

Varje spektroskopisk applikation har minst två grundläggande systemkrav: den måste kunna analysera material över det önskade spektrala området av intresse, och det måste kunna tillhandahålla en spektral bandbredd som är tillräckligt liten för att lösa de intressanta särdragen. Dessa två nyckelkrav ligger till grund för val av galler. Andra gitteregenskaper väljs sedan för att optimera prestanda inom dessa grundläggande begränsningar.

De två vanligaste spårprofilerna är kända som lindat och holografiskt, vilket är relaterat till metoden som används för att göra mastergallret. Linjala galler kan tillverkas med ett ritsverktyg, där spår fysiskt formas i en reflekterande yta med ett diamantverktyg. Riktade gallerspårprofiler är mycket kontrollerbara och lätta att optimera för en given applikation, och ger i de flesta fall den bästa diffraktionseffektiviteten tack vare denna frihetsgrad.

Dispersion, upplösning och upplösningsförmåga

Den primära funktionen hos ett diffraktionsgitter i ett spektroskopiskt instrument är att vinkelseparera en bredbandskälla i ett spektrum där varje våglängd har en känd riktning. Denna egenskap kallas dispersion, och ekvationen som anger förhållandet mellan våglängd och vinkel kallas ofta gitterekvationen:

n λ = d (sin θ + sin θ')

Upplösning är en systemegenskap, inte en galleregenskap. Ett spektroskopiskt instrument måste ge en spektral bandbredd som är tillräckligt smal för att särskilja egenskaper av intresse. Detta uppnås genom en kombination av gallrets vinkelspridning och systemets brännvidd, och genom att begränsa öppningens bredd. Spektral bandbredd vid detektorplanet kan uppnås lika bra med ett gitter med låg spridning och en lång brännvidd som med ett gitter med hög spridning och en kortare brännvidd. I system med en enelementsdetektor, såsom en avsökningsmonokromator, är den begränsande öppningen vanligtvis en fysisk slits med känd bredd. I en spektrometer med fast gitter är den begränsande bländaren vanligtvis ett arrayelement eller kamerapixel.